پتانسيل سنجي و طراحي بهينه سيستم تركيبي انرژي هاي تجديدپذير جهت تامين برق مورد نياز ايستگاه هاي پمپاژ آب سايت مشكين شهر

A hybrid hydro/wind/photovoltaic base on hydrogen storage system is designed to supply power demand of pump stations. The aim of this design is minimization of net present cost of the hybrid system. O

در اين مقاله، كمينه سازي هزينه نهايي نيروگاه تركيبي مستقل از شبكه قدرت، هدف مورد بررسي مي باشد. اين نيروگاه از تركيب واحدهاي برق آبي كوچك، سيستم فتوولتاييك، توربين هاي بادي بر پايه ذخيره سازي هيدروژن و استفاده از هيدروژن در پيل سوختي به منظور تامين برق مورد نياز ايستگاه پمپاژ آب سد سبلان به مزارع واقع در اطراف اين سد پيشنهاد مي شود. سيستم مورد بررسي با طول عمر 20 ساله بوده و محاسبات مربوط به قابليت اطمينان سيستم نيز در اين مقاله اعمال شده است. اطلاعات مربوط به دبي آب خروجي از دريچه سد و شدت تابش خورشيدي و وزش باد از نزديك ترين ايستگاه هواشناسي منطقه اخذ و در شبيه سازي اعمال شده است. مقايسه دو سيستم تركيبي برق آبي، بادي، خورشيدي و هيدروژني، و سيستم فوق بدون استفاده از سيستم برق آبي در اين مقاله انجام شده است. كاهش هزينه احداث نيروگاه دركنار بهبود قابليت اطمينان كل سيستم و نيز كاهش هزينه كل انرژي توليدي، از مزاياي اضافه كردن سيستم برق آبي به سيستم تركيبي بادي، خورشيدي و هيدروژني در منطقه مورد مطالعه محسوب مي شود. به منظور بهبود زمان بازدهي مساله، از يك مدل تقريبي قابليت اطمينان در اين مقاله استفاده شده است. براي يافتن ظرفيت بهينه سيستم تركيبي پيشنهادي از الگوريتم تجمعي زنبور عسل استفاده شده است. در ادامه، براي ارزيابي صحت و دقت الگوريتم پيشنهادي، نتايج حاصله با نتايج حاصل از نرم افزار HOMER مقايسه شده است. ارزيابي نتايج حاكي از دقت و كارايي مناسب الگوريتم تجمعي زنبور عسل در تعيين ظرفيت بهينه سيستم تركيبي برق آبي، بادي، خورشيدي و هيدروژني در مقايسه با نرم افزار HOMER است.

A hybrid hydro/wind/photovoltaic base on hydrogen storage system is designed to supply power demand of pump stations. The aim of this design is minimization of net present cost of the hybrid system. Optimization problem is subject to reliable supply of the demand. The system is investigated in the north west of Iran (Meshkinshahr) and the local data is applied. About 12 pump stations are found in the Sabalan dam and far remote areas, which makes the task of their electrification via grid system very difficult. The hydro potentials are analyzed with the help of GIS data of Iran. Meteorological data from renewable energy organization (SUNA) of Iran and other sources, such as NASA, is used for the estimation of solar and wind energy potentials. In this paper, hydro/PV/wind/ fuel cell hybrid system is compared with above system without hydro unit. An advanced variation of Artificial Bee Colony algorithm (ABC) and HOMER optimization software is used to solve the optimization problem. The algorithm developed is compared with HOMER software and the results show that ABC algorithm accuracy is better than HOMER software. Result reveals the impact of components outages on the reliability and cost of the system, so they are directly dependent on component’s reliabilities, i.e. Outages result in need for a larger generating system for supplying the load with the acceptable reliability. Different system types and their component sizes are identified having a cost of energy less than 0.3 $/KWh