برنامه‌ريزي انرژي الكتريكي بين دو شهر با استفاده از رويكرد برنامه‌ريزي تصادفي (مطالعه موردي كلان‌شهرهاي تهران و اصفهان)

Urban Electricity Energy Planning by using Stochastic Programming Approach (Case Study Metropolitan Cities Tehran and Isfahan)

اين مقاله، يك روش برنامه ريزي تصادفي مبتني بر كاپولا ارائه مي كند كه قادر به تعيين مقادير بهينه استفاده از منابع اوليه انرژي و فناوري هاي مختلف در تامين انرژي الكتريكي موردنياز مي باشد. در اين مدل عدم قطعيت ناشي از متغيرهاي تصادفي در قالب سناريوهاي مختلف ارائه و تعاملات بين متغيرهاي تصادفي با استفاده از توابع كاپولا با توزيع احتمالات مختلف نشان داده شده و سپس، براساس رويكرد توسعه يافته ي روش مذكور، برنامه ريزي سيستم انرژي شهري براي كلان شهرهاي تهران و اصفهان پيشنهاد گرديده است. نتايج به ‌دست آمده از حل مدل حاكي از عدم انطباق روند فعلي استفاده از فناوري ها با نتايج بهينه‌سازي مي‌باشد و نشان مي دهد در هر دو شهر فناوري خورشيدي در مقايسه با فناوري هاي سيكل تركيبي، گازي و بخاري در تامين بخشي از تقاضاي برق از لحاظ اقتصادي و زيست محيطي مقرون به صرفه تر مي باشد و مي بايست در سياست هاي سرمايه گذاري در اولويت قرار گيرد. به‌منظور جبران كمبود عرضه، باقيمانده انرژي الكتريكي نيز مي بايست توسط شبكه برق تامين گردد كه در مقايسه با وضعيت موجود با همان هزينه سرماي ه اي، ميزان آلايندگي كاهش خواهد يافت.

This research provides a copula-based stochastic programming that is able to determine the optimal amounts of primary energy resources and different technologies to supply the required electrical energy. In this model, the uncertainty caused by random variables is presented in different scenarios, and uncertain interactions between random variables are shown using the copula functions with the different probability distributions and previously unknown correlations. Then, based on the developed approach of Copula-based stochastic programming, urban energy system planning for Tehran and Isfahan is formulated. The results obtained from the solution of the model indicate that the current trend is not consistent with the use of technologies with the optimization results, and it shows that in each case, solar technology compared with combined cycle technology, gas Turbine and steam in providing a part of the demand for electricity in terms of Economic and environmental benefits, and should be prioritized in investment policies. In order to compensate for the supply shortage, the remaining electrical energy should also be supplied by the grid, which will reduce the amount of pollution, compared with the situation at the same cost. In addition, the results show that the uncertainty in the components of the system has significant effects on the output of decision variables and system cost.