بهره‌برداری بهینه‌ی هاب انرژی با حضور فناوری برق به گاز و بارهای هیدروژنی با در نظر گرفتن برنامه‌های پاسخگویی به بار و آلودگی هوا

Abstract

تامین انرژی مورد نیاز که برای ادامه‌ی حیات جوامع نیاز است باید با در نظر گرفتن ملاحظات فنی و اقتصادی انجام بپذیرد. از آنجایی حامل‌های مختلف انرژی نسبت به هم وابستگی‌هایی دارند، بهره‌برداری از این منابع بصورت همزمان و یکپارچه هم هزینه‌های بهره‌برداری کاهش می‌دهد و هم از هدررفت این منابع جلوگیری می‌کند. این مقاله با بهره‌گیری از مفهوم هاب انرژی تلاش می‌کند تا با بهره‌برداری یکپارچه و همزمان از حامل‌های انرژی برق، گاز طبیعی و آب، هزینه‌های تامین انرژی مصرف‌کنندگان را کاهش داده و این منابع را مدیریت کند. در مدلسازی انجام گرفته از تجهیزات مختلف از جمله ذخیره‌سازهای انرژی، سیستم تولید همزمان برق و حرارت و منابع تجدیدپذیر استفاده شده است. همچنین از فناوری برق به گاز برای تولید هیدروژن و گاز از آب و برق استفاده شده تا هم بارهای هیدروژنی تامین شوند و هم گاز طبیعی تولید شده به شبکه‌ی گاز تزریق شود و با توجه به اینکه این فناوری برای تولید گاز به کربن دی اکسید نیاز دارد باعث کاهش انتشار آلودگی در هوا می‌شود. در کنار موارد گفته شده، برنامه‌ی پاسخگویی به بار به منظور انتقال بخشی از مصرف برق و حرارت از ساعت‌های پرمصرف به زمان‌های کم‌مصرف به منظور کاهش هزینه‌ها اعمال شده است. این مدلسازی یک مدلسازی خطی آمیخته با عدد صحیح است که توسط نرم افزار GAMS و با استفاده از حل کننده‌ی CPLEX حل شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که مدل پیشنهادی تاثیر قابل توجهی در کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و انتشار آلودگی در هوا دارد.