6147

6147

طراحي يك سيستم تركيبي مبتني بر انرژيهاي تجديدپذير و شبيه سازي آن با نرم افزارHOMERجهت تأمين انرژي الكتريكي مورد نياز در يكشبكه مستقل

كارشناسي ارشد

برق

خرداد1389

خرداد1389

دكتر حيدرعلي شايانفر

چكيده مزاياي بسيار واحدهاي توليد پراكنده موجب گسترش و نفوذ چنين واحدهايي در سيستم هاي قدرت شده است. يكي از زمينه هاي گسترش واحدهاي توليد پراكنده وجود و امكان استفاده آسان از منابع تجديدپذير مثل انرژي باد و خورشيد براي تامين انرژي الكتريكي مي باشد. رايگان بودن منابع و نيز دسترسي آسان به آ ن ها سبب شده است تا مجتمع هاي با بارهاي مصرفي نسبتاً بزرگ يا شبكه هاي دوردست كه استفاده از انرژي الكتريكي شبكه مركزي براي آ ن ها بسيار پر هزينه و مشكل است، خود با توجه به پتانسيل هاي منطقه اي انرژي باد و خورشيد ، با نصب و را هاندازي نيروگاه هاي خورشيدي و بادي انرژي الكتريكي مورد نياز شبكه قدرت خود را تامين نمايند. با توجه به رايگان بودن منابع انرژي خورشيد و باد طرحهايي از اين قبيل اغلب داراي توجيه اقتصادي مي باشند. در اين پاياننامه يك سيستم تركيبي كامل مبتني بر توليدات پراكنده و انرژيهاي تجديدپذير طراحي شبيهسازي شده است كه از انرژيهاي بادي و خورشيدي يك منطقه Homer و با استفاده از نرمافزار خاص جغرافيايي بهصورت توام براي تامين انرژي الكتريكي يك شبكه مستقل استفاده نموده و علاوه بر آن انرژي مازاد را از طريق الكترولايزر به هيدروژن تبديل كرده تا در مواقع پرباري و كمبود انرژي با استفاده از پيل سوختي آنرا دوباره به انرژي الكتريكي تبديل ميكند تا هم بدون نياز به برق شبكه مركزي تمام بار را پوشش دهد و هم سطح نفوذ انرژيهاي تجديدپذير را در شبكه الكتريكي آن منطقه افزايش دهد. سيستم طراحي شده براي شبكه برق جزيره ابوموسي استان هرمزگان بهصورت مطالعه موردي شبيه سازي شده و مطالعه شده است. ابتدا به معرفي و تعريف توليدات پراكنده پرداخته شده و اهداف بهكارگيري آن توضيح داده شده است و مزايا و محدوديتهاي آن مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين، انواع مختلف فناوريهاي توليد پراكنده معرفي و هركدام بهصورت جداگانه مورد بررسي قرار گرفته است. سپس به بررسي انواع سيستم هاي تركيبي توليد پراكنده پرداخته شده و اهميت آنها مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين، انواع سيستمهاي ذخيره انرژي در اين نوع سيستمها توضيح داده شده و نيز اين سيستمها در حالت اتصال و عدم اتصال به شبكه مركزي مورد مطالعه قرار گرفتهاند. در ادامه به معرفي نرمافزار به عنوان نرمافزار مورد استفاده براي انجام شبيهسازي مورد نظر پرداخته شده و قسمتهاي Homer گوناگون آن توضيح داده شده است. همچنين، طراحي يك سيستم تركيبي مبتني بر توليدات پراكنده براي يك شبكه مستقل و نحوه انجام آن و نيز اطلاعات لازم براي طراحي اعم از اطلاعات بار، سرعت باد و تابش خورشيد بررسي شده است. شبكه مستقل انتخاب شده براي اين موضوع شبكه قدرت شبيهسازي شده است و نتايج Homer جزيره ابوموسي ميباشد كه سيستم طراحي شده با نرم افزار مورد نظر استخراج شدهاند. مطالعه نتايج حاصل از شبيهسازيها بيانگر اين مطلب ميباشند كه با بهكارگيري سيستمهاي توليد پراكنده در شبكههاي دور دست و استفاده از پتانسيلهاي آن منطقه براي توليد انرژي الكتريكي ميتوان بار الكتريكي شبكه مورد نظر را با استفاده از انرژيهاي تجديدپذير پوشش داده و سطح نفوذ انرژيهاي تجديدپذير را در شبكه الكتريكي آن منطقه افزايش داد كه اين مورد از لحاظ اقتصادي و زيستمحيطي بسيار حائز اهميت خواهد بود. در مورد شبكه جزيره ابوموسي، كه بهعنوان يك مطالعه موردي مورد بررسي قرار گرفته است، ميتوان به اين مورد اشاره نمود كه با توجه به پتانسيل بسيار خوب اين جزيره در تابش آفتاب بهتر است استفاده از توليدات انرژي الكتريكي مبتني بر انرژي خورشيد در اولويت باشد. همچنين استفاده از پيل سوختي بهعنوان سيستم پشتيبان با توجه به سوخت پاك آن و نيز اينكه سوخت خود را از انرژي مازاد سلولهاي خورشيدي و مزارع بادي تامين ميكند، بهتر خواهد بود. فهرست