28003

تحليل فني-اقتصادي يك شبكه مستقل هيبريد باد-فتوولتائيك-باتري جهت تامين بار شهرك هاي صنعتي تحت شرايط مختلف آب و هوايي ايران

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

1398

1401/11/17

دكتر ابوالفضل احمدي

فناوري هاي نوين

با افزايش جمعيت، توسعه شهر ها و همچنين مناطق صنعتي، استفاده از سوخت هاي فسيلي جهت توليد انرژي مورد نياز، بويژه در بخش تامين برق همواره افزايش يافته است. آلودگي هاي ناشي از سوخت هاي فسيلي آسيب هاي جدي به محيط زيست ميزند كه گرمايش جهاني زمين از جمله مهم ترين آنهاست. از اينرو در اين پايان نامه به بررسي فني-اقتصادي امكان استفاده از نيروگاه هاي تركيبي (هيبريد) انرژي هاي تجديدپذير با استفاده از منابع خورشيدي و بادي پرداخته شده است تا با حذف سوخت هاي فسيلي ميزان توليد دي اكسيد كربن سيستم را به حداقل برساند. هدف شبيه سازي تامين بار شهرك هاي صنعتي خارج از شبكه در 7 ناحيه مختلف آب و هوايي ايران بوده است كه اين مقدار براي بخش صنعتي شهرك ميانگين بار 1000kWh/d، با پيك مصرف 76/38kW و براي بخش مسكوني شهرك ميانگين بار 1000kWh/d، با پيك مصرف 18/57kW را داراست. نرم افزار HOMER Pro پيكربندي هاي مختلف سيستم جهت كمينه سازي ارزش خالص كنوني و هزينه انرژي به ازاي هر كيلووات ساعت را بررسي كرده و حالت بهينه را براي هر ناحيه مشخص ميكند. بهينه سازي هاي فني و اقتصادي نشان ميدهد كه نرم افزار سيستم هيبريد را در اكثر مناطق در اولويت قرار داده و شهر هاي يزد(كويري گرم و خشك)، زاهدان(گرم نيمه بياباني)، بندرعباس(ساحلي گرم و خشك)، تبريز(مديترانه اي همراه بارش بهاري)، تهران(سرد بياباني) و كرمانشاه(مديترانه اي)، بهشهر(ملايم خزري) را به ترتيب از بهترين تا بدترين براي برپايي چنين سيستم هايي ميداند، بطوريكه كه كمترين خالص كنوني و هزينه انرژي به ازاي هر كيلووات ساعت با مقادير 2/05 ميليون دلار و 0/441 دلار مربوط به شهر يزد تحت ناحيه آب و هوايي كويري گرم و خشك و بيشترين آنها با مقادير 3/53 ميليون دلار و 0/759 دلار مربوط به شهر بهشهر تحت ناحيه آب و هوايي ملايم خزري ميباشد. همچنين نشان داده شده است كه سيستم در هر ناحيه چه ميزان از دو منبع بادي و خورشيدي استفاده كرده است تا بتوان پتانسيل هر يك از منابع را تشخيص داد و با تعميم نتايج هر شهر به ساير شهر هاي منطقه مورد نظر بتوان ديد خوبي جهت سرمايه گذاري در نيروگاه هاي هيبريدي داشت.

1401/12/19

Techno-economic analysis of stand-alone wind-photovoltaic-battery hybrid energy system to supply industrial towns loads under different climates of Iran

2/6/2024 12:00:00 AM

Due to population growth, the development of cities, and industrial areas, the use of fossil fuels to produce the required energy, especially in the electricity supply sector, has always increased. Pollution caused by fossil fuels causes serious damage to the environment, and global warming is one of the most important. Therefore, in this thesis, the feasibility of using hybrid power plants of renewable energy using solar and wind sources has been discussed in order to minimize the amount of carbon dioxide produced by the system by reducing the use of fossil fuels. The aim of the simulation was to supply load to off-grid industrial towns in 7 different climate zones of Iran which this value for the industrial part of the town has an average load of 1000 kWh/d, with a peak consumption of 76.38kW, and for the residential part of the town, an average load of 100 kWh/d, with a peak consumption of 18.57kW. HOMER Pro software checks different system configurations to minimize NPC and COE and determines the optimal mode for each area. Techno-economic optimizations show that the software has prioritized the hybrid system in most areas and The software has recognized that the cities of Yazd(Hot dry desert), Zahedan(Hot semi-desert), Bandar Abbas(Hot coastal dry), Tabriz(Mediterranean with spring rains), Tehran(Cold semi-desert), Kermanshah(Mediterranean), Behshahr(Caspian mild), are, respectively, from the best to the worst areas for setting up such systems. The lowest NPC and COE with the values of M$2.05 and $0.441 correspond to Yazd city under the hot and dry desert climate zone and the highest with the values of M$3.53 and $0.759 correspond to Behshahr city under the mild Caspian climate zone. It has also been shown how much the system has used wind and solar sources in each region so that the potential of each source can be recognized and by generalizing the results of each city to other cities in the region, a good view can be obtained for investment in hybrid power plants.

انرژي تجديدپذير , سيستم انرژي هيبريد , تحليل فني-اقتصادي , نواحي مختلف آب و هوايي

renewable energy , Hybrid Energy System , Techno-economic analysis , Different Climates

aria abbaspour

abolfazl ahmadi