16247

16247

برنامه‌ريزي تصادفي توليد با در نظر گرفتن سياست‌هاي زيست محيطي

كارشناسي ارشد

قدرت

آبان ماه 1395

مهندس احد كاظمي

برق

چكيده برنامه‌ريزي توسعه توليد، تعيين فناوري، ظرفيت، مكان و زمان احداث واحدهاي توليدي را شامل مي‌شود كه به منظور تامين انرژي مصرفي پيش‌بيني شده براي يك افق زماني بايد به سيستم قدرت متصل شوند. در سال‌هاي اخير در پاسخ به نگراني‌هاي زيست محيطي، رويه‌ها و سياست‌هاي مختلفي ارائه شده است. از اين رو بايد الگوريتم‌هاي برنامه‌ريزي توسعه توليد را جهت مدل‌سازي اين سياست‌ها در مساله مربوطه توسعه داد. در چنين شرايطي، مي‌توان از منابع انرژي تجديدپذير به عنوان گزينه‌اي مناسب جهت جايگزيني اين منابع با واحدهاي توليدي با سوخت فسيلي نام برد. اين منابع مي‌توانند سهم قابل توجهي در كاهش آلاينده‌هاي زيست محيطي بويژه دي اكسيد كربن داشته باشند. همچنين پاسخ‌گويي بار نيز در سال‌هاي اخير به يكي از زمينه‌هاي مطالعاتي مهم در حوزه بهره‌برداري و برنامه‌ريزي سيستم‌هاي قدرت تبديل شده و توجه محققان زيادي را به خود جلب كرده است. در اين برنامه‌ها مصرف‌كنندگان مي‌توانند در فرايندهاي بهره‌برداري سيستم قدرت مشاركت نمايند. افزايش مشاركت مصرف‌كنندگان در چنين برنامه‌هايي مي‌تواند در حوزه برنامه‌ريزي سيستم قدرت نيز تاثيرگذار باشد. بدين منظور مساله توسعه توليد با در نظر گرفتن سياست‌هاي زيست محيطي و برنامه‌هاي پاسخ‌گويي بار به تفصيل مورد بررسي قرار گرفته است. در راستاي نيل به اهداف ذكر شده، افزايش سهم منابع انرژي تجديدپذير و همچنين امكان استفاده از برنامه‌هاي مديريت سمت تقاضا دو رويه اصلي است كه با در نظر گرفتن هزينه‌هاي مرتبط با هر يك از اين فرايندها، تعادلي ميان استفاده از آن‌ها برقرار نموده و ظرفيت بهينه استفاده از هر يك از اين منابع و همچنين نوع آن‌ها با در نظر گرفتن عدم قطعيت‌هاي بار مشخص خواهد شد. در اين برنامه الگوريتمي دو مرحله‌اي مبتني بر روش جداسازي بندرز ارائه شده كه از نرم‌افزارهاي MATLAB و GAMS براي حل آن استفاده شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه بكارگيري برنامه¬هاي پاسخ‌گويي بار مي‌تواند مزاياي اقتصادي و زيست محيطي فراواني به دنبال داشته باشد و توسعه نفوذ فناوري‌هاي منابع انرژي تجديدپذير را تسريع بخشد. واژه‌هاي كليدي: توسعه توليد، سياست زيست‌محيطي، پاسخ‌گويي بار، منابع تجديدپذير.

1395/10/20

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: The generation expansion planning (GEP) problem consists in determining the type of technology, size, location an​d time at which new generation units must be integrated to the system, over a given planning horizon, to satisfy the forecasted energy demand. In response to the global environmental concerns, diverse mechanisms have been developed which have an influence on the power industry. Therefore, long-term GEP model should consider the environmental factors while ensuring reliable an​d efficient supply of forecasted demand. In this circumstance, renewable energy sources (RES) can be pointed out as an appropriate alternative to fossil fuel-fired units which have a remarkable share on releasing different contaminants especially CO2, as the major contributor to greenhouse effect. Moreover, demand response is also becoming a promising field of study in operation an​d planning of electric power systems. More attention has recently been paid to demand response programs. Customers can contribute to the operation of power systems by deployment of demand response. The growth of customers’ participation in such programs may affect the planning of power systems. Therefore, it seems necessary to consider the effects of demand response in planning approaches. Hence, in this thesis the problem of generation expansion planning considering environmental policies an​d demand response peogarms is investigated in details. In order to achieve the above objectives, increasing the share of renewable energy resources an​d demand side management programs are considered as a two main strategies that by taking into account the costs associated with each of these strategies, can be reached to the balance between them an​d determined the size an​d type of these sources. A two-stage algorithm is proposed based on Bender’s Decomposition method an​d solved in MATLAB an​d GAMS softwares. Simulation results show that considering demand response capability in GEP problem can cause a lot of environmental an​d economic benefits. Keywords: Generation Expansion Planning, Environmental Policy, Demand Response, Renewable Energy.