تعیین نقطه کاری بهینه در سیستم تولید همزمان انرژی الکتریکی و گرمایی به همراه مخزن ذخیره گرمایی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در سال های اخیر، سیستم های تولید همزمان جهت افزایش کارآیی و استفاده بهینه از منابع انرژی برای تولید انرژی الکتریکی و انرژی گرمایی مورد توجه قرار گرفته اند. با استفاده از سیستم های تولید همزمان انرژی الکتریکی و گرمایی دستیابی به بازده بالای % 70 میسر می گردد و براساس نرخ های واقعی و بدون سوبسید حامل های انرژی، بهره برداری از این سیستم ها منافع بخش های عرضه و تقاضا را تامین می کند. در ایران که به علت مزیت نسبی، سوبسیدهای متفاوتی به حامل های انرژی تعلق می گیرد، دستیابی به پتانسیل های بالقوه این سیستم ها مستلزم مدلسازی، انتخاب و ترکیب مناسب اجزای سیستم تولید همزمان و نیز بهره برداری خردمندانه از آنها می باشد. تغییرات در بارهای الکتریکی و گرمایی و تعرفه های انرژی الکتریکی در ساعات مختلف شبانه روز، تعیین نقطه کار بهینه سیستم های تولید همزمان را دشوار می سازد. تحقیقات انجام شده در این زمینه بیشتر معطوف به سیستم های فاقد مخزن ذخیره سازی انرژی گرمایی است و هزینه های راه اندازی و خروج سیستم نیز در نظر گرفته نشده است. لذا در این مطالعه، نقطه کار بهینه یک سیستم متشکل از چندین واحد مستقل، با قابلیت خرید و فروش انرژی الکتریکی، مبتنی بر مصرف سوخت های متنوع و بهره برداری از مخزن ذخیره انرژی گرمایی با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین گردیده و صحت مدلسازی در مقایسه با دیگر مراجع نیز انجام گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که در فصول معتدل و فصل تابستان ، سیستم تولید همزمان در طی ساعات 13-22 به علت نرخ بالای انرژی الکتریکی شبکه تمامی نیازهای الکتریکی و حرارتی را برآورده می سازد و در پایان 24 ساعت، هزینه کل سیستم تولید همزمان برای تقریبا تمامی فصول 50 درصد کمتر از سیستم تولید متعارف است. همچنین نشان داده شده است که استفاده از چیلر جذبی نسبت بار الکتریکی و گرمایی متعادل تر شده و کارآیی سیستم تولید همزمان در مقایسه با حالت قبل افزایش یافته و اتلاف انرژی گرمایی نیز کاهش پیدا کرده است.

کلیدواژه ها:

سیستم های تولید همزمان ، بهینه سازی عملکرد سیستم ، الگوریتم ژنتیک ، ذخیره سازی انرژی گرمایی