توسعه مدل شبیه‌سازی تولید انرژی برق‌آبی مخزن با رویکردی جدید

Abstract

امروزه توجه به طرح‌های توسعه برق‌آبی با توجه به ضرورت دستیابی به منابع انرژی ‌پاک از اهمیت ویژه‌ای در جهان برخوردار است. نیروگاه‌های برق‌آبی یک پتانسیل بزرگ جهانی تولید برق می‌باشند که مشکلات زیست محیطی بسیار کمتری به همراه دارند. انرژی برق‌آبی در حدود 19% از کل انرژی الکتریکی تولیدی جهان را در سال 2003 پوشش ‌داده که این نسبت به سرعت در حال گسترش است. موضوع میزان انرژی تولیدی در فصول مختلف سال یا ساعات مختلف شبانه‌ روز از مهم‌ترین موضوعات قابل بررسی در نیروگاه‌های آبی است. به‌ عبارت دیگر تعیین ظرفیت نصب (دبی طراحی)، از عوامل مهم در طراحی نیروگاه به‌ شمار می‌آید. بر این ‌اساس در این تحقیق یک الگوریتم توسعه‌یافته شبیه‌سازی تولید انرژی برق‌آبی به کمک نرم‌افزار MATLAB توسعه داده شده است. این مدل توسعه‌ یافته جهت مدل‌سازی برق‌آبی سیستم حوضه آبریز سد ابوالعباس که در محدوده جنوب غربی کشور در استان خوزستان واقع شده است، به کار برده شده است. در این شرایط شبیه‌سازی تولید انرژی سد مذکور برای ظرفیت نصب‌های نیروگاهی مختلف انجام شد و نهاًیتا با اعمال شاخص‌ اطمینان‌پذیری 90 درصد، ظرفیت نصب نیروگاه برابر 7/2 مگاوات تعیین گردید. در این ظرفیت نصب، انرژی اولیه و مازاد در اغلب ماه‌ها اتفاق افتاده است. همچنین در 33 درصد مواقع که مخزن در حداکثر تراز خود قرار دارد انرژی اضافی تولید شده است. هم‌چنین میزان انرژی اولیه و متوسط انرژی مازاد سرریزی به ترتیب برابر 8/20 و 2/13 گیگاوات ساعت در سال به صورت 24 ساعته تعیین شد. این الگوریتم و مدل توسعه‌ یافته قابلیت به کارگیری در هر مخزنی را دارد.