11992

بررسي اثر بكارگيري ذخيره سازهاي انرژي در بهبود انعطاف پذيري ريزشبكه هاي چندگانه

1401

شهرام جديد

در حال حاضر منبع اصلي توليد انرژي، سوخت‌هاي فسيلي هستند، به طوريكه اكثر كشورها به سوخت‌هاي فسيلي وارداتي وابسته هستند. با اين حال چالش‌هاي ديگري در رابطه با استفاده‌ي سوخت‌هاي فسيلي وجود دارد كه مي‌توان به محدود بودن اين منابع و انتشار گازهاي گلخانه‌اي و نوسان زياد قيمت و ديگر اثرات مخرب زيست محيطي و اقتصادي آن‌ها اشاره كرد. از طرفي مردم انرژي كم هزينه‌تر و قابل اعتمادتر را ترجيح مي‌دهند. افزودن انرژي‌هاي تجديدپذير به سيستم موجود نيز يكي از راه‌هاي تأمين انرژي ارزان‌تر و قابل اعتمادتر مي‌باشد. يك شبكه هوشمند راه حلي را براي متحول كردن شبكه برق و بهبود انتقال نيرو به شيوه اي كارآمد ارائه مي‌دهد. شبكه هوشمند، شبكه فعلي را به شبكه‌اي تبديل مي‌كند كه با پاسخگويي، اقتصادي و همكاري بيشتر عمل مي‌كند. ريز شبكه‌ها به عنوان الگوي مؤثري براي ادغام با منابع انرژي تجديدپذير شناخته مي‌شوند كه مي‌توانند در دوحالت جزيره‌اي و مستقل كار كنند. با اين حال، ريزشبكه‌ها همچنين با چالش‌هاي بسياري روبرو مي‌شوند كه ادغام سلول‌هاي سوختي، فتوولتائيك، انرژي باد و ذخيره‌سازها در نظرگرفته مي‌شود. از اتصال چند ريزشبكه، ريزشبكه‌هاي چندگانه ايجاد مي‌شود كه اين ريزشبكه‌ها از لحاظ منطقه جغرافيايي نزديك به يكديگر هستند كه باعث بهبود راندمان، قابليت اطمينان و عملكرد سيستم‌هاي قدرت از طريق هماهنگي و همكاري تبادل انرژي در ميان ريزشبكه‌ها مي‌شود. اگر سيستم قدرت به خوبي طراحي نشده باشد، اثرات همزمان منابع تجديدپذير و رشد سريع تقاضاي بار برق مي‌تواند قابليت اطمينان سيستم را به خطر بيندازد. با توجه به ماهيت متناوب منابع انرژي تجديدپذير در صورت ادغام با ريزشبكه‌ها چالش‌هايي را خواهد داشت. افزايش انعطاف‌پذيري سيستم مي‌تواند عدم تعادل بين توليد و تقاضاي بار را پوشش دهد تا سيستم را پايدار نگه دارد. انعطاف‌پذيري سيستم به توانايي سيستم قدرت براي مديريت تغييرات، معمولا ًبه دليل تغيير در تقاضاي بار يا رفتار نامشخص منابع تجديدپذير اشاره دارد. فناوري‌هاي مختلفي را مي‌توان در سيستم ادغام كرد تا انعطاف‌پذيري سيستم را افزايش دهد. چالش‌هايي كه وجود دارد، بهره‌برداري از فناوري‌هاي ذخيره‌سازي انرژي را براي ريشه‌كن كردن آنها الزامي مي‌كند. تمام مزايايي كه توسط ذخيره‌ساز به دست مي‌آيد در خدمت يك هدف اصلي است، كه انتقال از شبكه سنتي توليد و كنترل متمركز، به يك شبكه هوشمند و غيرمتمركز از منابع توزيع شده و ذخيره‌سازي است كه عمدتا ًمبتني بر انرژي‌هاي تجديدپذير است. هدف اصلي و معمولي ذخيره‌ساز در ريزشبكه ذخيره انرژي است كه از نياز فعلي مصرف‌كننده توليد مي‌شود. فناوري‌هاي ذخيره‌سازي انرژي از تثبيت توليد برق و تقاضا پشتيباني مي‌كنند. از اين ذخيره‌سازها با توجه به اندازه و كاربردشان استفاده مي‌شود. نحوه‌ي عملكردشان اينگونه است كه در ساعات كم مصرف، انرژي را ذخيره مي‌كنند و سپس براي افزايش تعادل انرژي و پايداري، زماني كه توليد براي تقاضا كافي نيست، به عنوان مثال در ساعات اوج مصرف، انرژي را تزريق مجدد مي‌كنند. سيستم ذخيره انرژي به دليل پشتيباني مستمر از شبكه برق در برآوردن نيازهاي بار از نظر تنظيم فركانس سيستم قدرت و ارتقاء قابليت خط انتقال، نقش پيشرو در افزايش نفوذ منابع انرژي تجديدپذير ايفا مي‌كند. يكي از كارهايي كه ذخيره‌سازها انجام مي‌دهند اين است كه نوسانات انرژي تجديدپذير را به حداقل مي‌رسانند. در مقابل، چالش‌هاي زيادي وجود دارد كه عمده‌ترين آنها شامل تعادل شارژ/ تخليه، ايمني، قابليت اطمينان، اندازه، چرخه عمر، هزينه، علاوه بركنترل و مديريت كلي مي‌باشد. از طرفي با در نظر گرفتن چالش‌هاي استفاده از ذخيره‌سازها، كاهش تدريجي هزينه ذخيره‌سازها باعث افزايش استفاده از آنها به منظور ذخيره انرژي اضافي و ساير اهداف شده است. منابع انرژي قابل توزيع مختلف و سيستم‌هاي ذخيره انرژي در سيستم ريزشبكه‌ها چندگانه يكپارچه شده‌اند تا عدم قطعيت منابع انرژي تجديدپذير را پوشش دهند. لذا در اين گزارش به بررسي نحوه‌ي تأثيرگذاري ذخيره‌سازهاي انرژي و بررسي دو نوع مختلف از اين ذخيره‌سازها پرداخته شده است.

5/24/2023 12:00:00 AM

78887

1402/03/16

Investigating the Effect of Using Energy Storage Devices in Improving Flexibility in Networked Microgrids

ذخيره‌سازهاي انرژي , انعطاف‌پذيري , ريزشبكه‌هاي چندگانه

energy storage systems , flexibility , multi micro girds