بهسازي مصرف انرژي الكتريكي:چالش ها و راهكارها

Optimal Electrical Energy Consumption: Challenges and Solutions

اين مقاله مروري بر راهكارهاي بهسازي مصرف و مديريت انرژي الكتريكي مي?باشد كه به اين منظور، ابتدا مشكلات و مسايل مربوطه را مورد ارزيابي قرار مي دهد. در حالت كلي، بهسازي مصرف انرژي الكتريكي به چهار دسته مديريت بار الكتريكي، بهسازي مصرف انرژي الكتريكي در موتورها، كيفيت توان بارهاي الكتريكي و بهسازي مصرف در سيستم هاي روشنايي تقسيم مي شود كه هر كدام از موارد مطرح شده داراي راهكارهاي مربوط به خود مي باشند كه در اين مقاله مورد بررسي قرار مي گيرند. علاوه بر موارد مطرح شده، در اين مقاله از توليد محلي انرژي الكتريكي به عنوان يك فرصت در مسيله بهسازي مصرف انرژي ياد مي شود. توليد انرژي الكتريكي به صورت محلي مي تواند توسط منابع انرژي تجديدپذير، تجديدناپذير و يا به صورت هيبريدي (تركيبي از منابع انرژي تجديدپذير و تجديدناپذير) صورت گيرد. در توليد انرژي الكتريكي به صورت محلي علاوه بر كاهش توان تلفاتي خطوط انتقال انرژي و افزايش قابليت اطمينان در توليد، تزريق توان راكتيو (اصلاح ضريب توان) و جبران سازي هامونيك-هاي سيستم (كاركرد به صورت فيلتر اكتيو) هم امكان پذير مي باشد. به منظور بررسي خصوصيات ياد شده، در اين مقاله، يك سيستم هيبريدي PV/FC/Battery كه يك بار محلي متصل به شبكه قدرت را تغذيه مي كند، ارايه مي شود. در اين سيستم، علاوه بر تامين توان اكتيو بار، جبران سازي هارمونيك ها و اصلاح ضريب توان نيز صورت مي پذيرد. علاوه بر مشخصات فوق، با تحليل نتايج شبيه سازي بدست آمده، كاهش THD ولتاژ و جريان خروجي سيستم هيبريدي و همچنين توانايي بالاي بخش مديريت توان، از مشخصات بارز اين مقاله نسبت به كارهاي مشابه انجام يافته در اين زمينه مي باشد.

In this paper, the methods of optimal electrical energy consumption and management are investigated, and their corresponding challenges are evaluated. In general, the optimization methods of electrical energy consumption can be classified into demand side management, the optimization of energy consumption in motors, power quality of electrical loads, and optimization of energy consumption in lightening. Each of these elements and challenges in general, has their own solutions, which are described in this paper. Moreover, in this paper, distributed generation (DG) is introduced as one of the main solution for optimizing electrical energy consumption. Local energy production by renewable-energy-based DGs, non-renewable-energy-based DGs, or hybrid DGS can decrease the transmission line losses and increase the system reliability. Furthermore, the injection of reactive power (correction of power factor) and compensation of system harmonics (like active filters) can be done by DGs. In order to evaluate the solutions which are illustrated in this paper, a grid connected hybrid PV/FC/Battery power system, which is connected to a local load, is simulated in this paper. In this system, not only the load active power is prepared by DG sources, but also the reactive power and system harmonics are compensated. In addition, high performance of power management section, and decreasing the output voltage and current THD can be obtained from simulation results.