Optimal Energy Management and Feasibility Study of a Hybrid Energy System for a Remote Area

مديريت بهينه انرژي و امكان‌سنجي اقتصادي يك سيستم انرژي تركيبي براي يك منطقه دورافتاده

اين مقاله به بررسي تاثير تغييرات سياست‌هاي حوزه انرژي و رفتار مصرف‌كنندگان بر مديريت بهينه انرژي و امكان‌سنجي اقتصادي يك سيستم انرژي تركيبي مي‌پردازد. مطالعه موردنظر به‌طور خاص براي يك منطقه دورافتاده نزديك روستاي اسفرجان از توابع شهرستان شهرضا، ايران انجام شده ‌است. در سناريوي پايه، سياست فعلي حوزه انرژي اعمال شده ‌است، در‌حالي‌كه تغيير رفتار مصرف‌كنندگان با اعمال يك برنامه پاسخ‌گويي بار تشويقي بررسي شده است. در ادامه و در سناريوي آناليز حساسيت، شرايط پيش‌رو كه در آن يارانه‌هاي انرژي به‌تدريج در حال كاهش‌اند، بررسي شده است؛ درحالي‌كه مصرف‌كنندگان غيرمنعطف (غيرفعال) فرض شده‌اند. در اين سناريو (سناريوي آناليز حساسيت) عدم قطعيت‌هاي ناشي از قيمت گاز طبيعي، برق، مسايل زيست‌محيطي و نرخ تورم، ارزيابي و لحاظ شده‌اند. شبيه‌سازي براي شش آرايش مختلف از منابع انرژي و براي هر دو سناريو صورت گرفت. نتايج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده تاثير چشمگير سياست‌هاي بلندمدت انرژي در مقايسه با رفتار كوتاه‌مدت مصرف‌كنندگان است. همچنين نتايج نشان مي‌دهند كه در آينده نزديك (با كاهش يارانه‌هاي انرژي) آرايش‌هاي شامل منايع انرژي تجديدپذير مي‌توانند رقباي جدي براي آرايش‌هاي متكي به شبكه برق اصلي باشند كه اين به نوبه خود مي‌تواند موجب جذب سرمايه‌گذاري اقتصادي بيشتر در زمينه منابع تجديدپذير شود.

This paper investigates impacts of possible chances in energy policy and consumption behavior on optimal energy management and feasibility study of a hybrid energy system. The study was performed on a remote area near Esfarjan, a village located in Shahreza, Iran. In the main scenario, the current energy policy is applied while the consumption behavior of customers is studied by means of an incentive-based demand response algorithm. However, the sensitivity analysis scenario applies the near future condition that is gradually taking place by reducing the energy subsidies while customers are assumed to be inflexible. Impacts of uncertainties related to gas and electricity prices, environmental issues and the inflation rate were evaluated in the latter scenario. Simulations were done on six different system configurations for both scenarios. Results highlight the significant role of long-term energy policies in comparison with short-term consumption behavior of customers. It is also indicated that configurations involving renewable resources will become stronger rivals for configurations involving the external grid in the near future, which in turn results in more economical investments on renewable resources.