بهینه‌سازی سیستم‌های هیبریدی خورشیدی، بادی، باتری با محرک‌های مختلف (موتور دیزل، موتور گازسوز، توربین گازی)

Abstract

در این مقاله سیستم هیبریدی خورشیدی-بادی-باتری با درنظرگرفتن 3محرک مختلف شامل موتور دیزل، موتور گازسوز و توربین گازی به‌وسیلۀ آنالیزهای ساعتی در طول یک سال برای شهر کرمان مدل‌سازی و بهینه‌سازی شده است. در این مطالعه از نسبت سوخت برای ارزیابی مصرف سوخت سیستم مورد بررسی نسبت به سیستم‌های سنتی استفاده شده است. تعداد پنل خورشیدی، تعداد توربین بادی و تعداد باتری و ظرفیت اسمی موتور دیزل، ظرفیت موتور گازسوز و ظرفیت توربین گازی به‌عنوان متغیرهای طراحی و نسبت سوخت و هزینه سالیانه به‌عنوان توابع هدف درنظر گرفته شده‌اند. برای محاسبه مقادیر بهینه متغیرهای طراحی از الگوریتم چندهدفه NSGA-II استفاده شده است. نتایج بهینه‌سازی نشان دادند که سیستم هیبریدی با محرک دیزل در مقایسه با 2سیستم دیگر در محدودۀ وسیعی از جبهۀ پرتو، دارای بیشترین نسبت سوخت و کمترین هزینه است. نسبت سوخت و هزینۀ سالیانه در نقطۀ بهینۀ نهایی برای محرک دیزل 735/0 و 5/185456 ($/year) است. تعداد بهینۀ پنل خورشیدی، توربین بادی و باتری برای سیستم هیبریدی با محرک دیزل به‌ترتیب 1266، 19 و 822 است و همچنین ظرفیت نامی بهینه محرک دیزل 163 کیلووات است.

Keywords

• پنل فتوولتائیک
• توربین بادی
• باتری
• محرک اصلی
• هزینۀ سالیانه
• نسبت سوخت