با موضوع:انتخاب بهینه انواع تولید پراکنده برق در شبکه های توزیع در مناطق مختلف جغرافیایی ...

ردیف شکل						عنوان	صفحه
۲‐۱	سیستم بازیافت حرارت						۱۷
۲‐۲	شکل ساده یک میکرو توربین						۱۸
۲‐۳	مراحل عملکرد پیلهای سوختی						۱۹
۲‐۴	اجزاﺀ توربین بادی						۲۰
۲‐۵	نحوه عملکرد سیستم های فتوولتائیک						۲۲
۲‐۶	مراحل عملکردی موتورهای رفت و برگشتی						۲۹
۲‐۷	شبکه شعاعی معمولی						۳۴
۴‐۲	زمین در گردش سالانه خودش بدور خورشید						۵۱
۴‐۲	نمودار تغییرات Gon بر حسب روزهای سال						۵۲
۴‐۳			c		به ازاﺀ پارامتر K		۵۵
		u
۵‐۱	فلوچارت محاسبه cf در فتوولتائیک						۶۱
۵‐۲	فلوچارت محاسبه ضریب کارکرد توربینهای بادی						۶۳
۵‐۳	فلوچارت محاسبه هزینه COE						۶۵
۵‐۴	مقدار COE انواع DG در شهر اصفهان						۶۶
۵‐۵	مقدار COE انواع DG در شهر اهواز						۶۶
۵‐۶	مقدار COE انواع DG در شهر بندرعباس						۶۷
۵‐۷	مقدار COE انواع DG در شهر تبریز						۶۷
۵‐۸	مقدار COE انواع DG در شهر تهران						۶۸
۵‐۹	مقدار COE انواع DG در شهر رشت						۶۸
۵‐۱۰	مقدار COE انواع DG در شهر شیراز						۶۹
۵‐۱۱	مقدار COE انواع DG در شهر کرمان						۶۹
۵‐۱۲	مقدار COE انواع DG در شهر مشهد						۷۰
۵‐۱۳	مقدار COE انواع DG در شهر همدان						۷۰
۵‐۱۴	مقایسه					COE باد در ده شهر نمونه	۷۱
۵‐۱۵	مقایسه					COE فتوولتائیک در ده شهر نمونه	۷۱
۵‐۱۶	مقایسه CF توربین بادی در ده شهر نمونه						۷۲
۵‐۱۷	مقایسه CF فتوولتائیک در ده شهر نمونه						۷۲
۶‐۱	ارتباط بین ارکان مختلف نرم افزار HOMER						۷۵
۶‐۲	نمونه هایی از سیستم های قدرت کوچک شبیه سازی شده با HOMER						۷۷
۶‐۳	نتایج نمونه از تحلیل ساعتی						۷۹
۶‐۴	سیستم بادی‐ دیزلی						۸۰
۶‐۵	فضای جست و جو که شامل ۱۴۰ حالت مختلف است						۸۱
۶‐۶	نتایج کلی شبیه سازی که طبق NPC مرتب شده اند						۸۲
۶‐۷	نتایج دسته بندی شده بهینه سازی						۸۲

 

۶‐۸	نمونه ای از تحلیل حساسیت		۸۴
۶‐۹	نتایج تحلیل حساسیت با قیمت متغیر برای سوخت		۸۵
۶‐۱۰	نوع سیستم بهینه		۸۶
۷‐۱	انتخاب بار‐ دستگاه ها و حالت شبکه		۸۹
۷‐۲	ورود اطلاعات ساعتی بار در روزهای هفته به تفکیک ماه های مختلف		۸۹
۷‐۳	ورود اطلاعات ساعتی بار روز تعطیل آخر هفته		۹۰
۷‐۴	انتخاب نوع سوخت مصرفی		۹۰
۷‐۵	شماتیک نرم افزار بعد از وارد کردن مشخصات دستگاه ها		۹۱
۷‐۶	ورود اطلاعات ضریب صافی آسمان به تفکیک ماه برای شهر تهران		۹۱
۷‐۷	ورود اطلاعات سرعت باد به تفکیک ماه برای شهر تهران		۹۲
۷‐۸	قیمت دیزل بر حسب دلار بر لیتر(۰.۱دلار بر لیتر)		۹۲
۷‐۹	۰.۰۰۲۵	دلار بر متر مکعب)	۹۲
	قیمت گاز بر حسب دلار بر متر مکعب (
۷‐۱۰	اجرای نرم افزارتوسط دکمه CALCULATE		۹۳
۷‐۱۱	نتایج شبیه سازی اولین انتخاب بهینه		۹۳
۷‐۱۲	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه میکروتوربین در روز اول ماه		۹۴
۷‐۱۳	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه دیزل ﮊنراتور در روز اول ماه		۹۴
۷‐۱۴	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه موتور احتراق درونی در روز اول ماه		۹۴
۷‐۱۵	قدرت خروجی ساعتی توسط سه دستگاه در روز اول ماه		۹۵
۷‐۱۶	نتیجه شبیه سازی استفاده از تمام دستگاه های ) DG بدترین انتخاب بهینه)		۹۵
۷‐۱۷	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه PV در روز اول ماه		۹۶
۷‐۱۸	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه توربین بادی در روز اول ماه		۹۶
۷‐۱۹	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه میکرو توربین در روز اول ماه		۹۶
۷‐۲۰	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه دیزل ﮊنراتور در روز اول ماه		۹۷
۷‐۲۱	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه موتور احتراق درونی در روز اول ماه		۹۷
۷‐۲۲	قدرت خروجی ساعتی توسط دستگاه باطری در روز اول ماه		۹۷
۷‐۲۳	حساسیت نسبت به تغییرات گاز و دیزل		۹۸
۷‐۲۴	حساسیت نسبت به تغییرات سرعت باد و قیمت دیزل با تابش خورشید برابر۶kwh/m2/d		۹۸
۷‐۲۵	حساسیت نسبت به تغییرات سرعت باد و قیمت دیزل با تابش خورشید برابر۴.۵۵kwh/m2/d		۹۸
۷‐۲۶	حساسیت نسبت به تغییرات قیمت دیزل و تابش خورشید		۹۹
۷‐۲۷	حساسیت نسبت به تغییرات قیمت گاز طبیعی و تابش خورشید		۹۹

چکیده
از زمانی که بحث مولدهای پراکنـده در نقـاط مختلـف دنیـا رواج یافتـه، تـاکنون مباحـث زیـادی در ایـن خصوص مفتوح مانده است. سازندگان اصلی این نوع مولدها

مطلب دیگر :

https://urlscan.io/result/fc598f7b-8e57-481f-abc9-95a9252efe9a/

 همواره به دنبال کاهش هزینه های مربوط به طراحـی، ساخت و خدمات پس از فروش بوده اند. در حال حاضر بدلیل بکارگیری تکنولوﮊیهای جدید، برخی از انـواع ایـن مولدها همچنان دارای سرمایه گذاری پایه اولیه بالایی بوده و قیمت تمام شده برق تولیدی آنها قابل رقابت بـا رویـه های جاری نیست. در حال حاضر در کشور ما بدلیل ارزان بودن قیمت سوخت، علاوه بر عدم ارزش انرﮊی گرمائی تولیدی برای واحدها و مصارف مختلف، مصرف انرﮊی هنـوز جایگـاه واقعـی خـود را پیـدا نکـرده اسـت. هزینـه تجهیزات برای تکنولوﮊیهای DG اغلب بر حسب هزینه آنهـا در هـر کیلـووات از بـرق تولیـدی، قیمـت گـذاری می گردد. در این مقاله، ابتدا هزینه تولید برق انواع نیروگاه های تولید پراکنده با توجه به پتانسیل انـرﮊی موجـود در

مناطق مختلف جغرافیایی کشور تعیین و سپس به اصـول شـبیه سـازی سیـستمهای قـدرت کوچـک بـا اسـتفاده از نرم افزار HOMER برای شهر نمونه تهران پرداخته می شود. و نتایج حاصل از شـبیه سـازی بـا نتـایج پـروﮊه
مقایسه می گردد. از نتایج مشاهده می گردد که در بین انواع نیروگاه های تولید پراکنده موتورهای احتراق درونـی در تمامی شهرها دارای هزینه تولید انرﮊی کمتری نسبت به دیگر نیروگاه های تولید پراکنده دارا می باشد و همچنین بـا توجه به منابع گاز طبیعی فراوان در کشور ایران استفاده از نیروگاه های تولید پراکنده که با سوخت گاز کار می کننـد دارای هزینه تولید برق کمتری می باشند.
مقدمه
از زمانی که بحث مولدهای پراکنده در نقاط مختلف دنیا رواج یافته، تاکنون مباحث زیادی در این خصوص مفتوح مانده است و با توجه به جدید بودن ایده بکارگیری گسترده از این واحدها و نحوه مشارکت بخشهای غیر دولتی و همچنین نحوه حمایت دولت برای بهره برداری از آنها این بحث هنوز بصورت قـانونی مـدون اسـتخراج نگردیـده است. سازندگان اصلی این نوع مولدها همواره به دنبال کاهش هزینه های مربوط بـه طراحـی، سـاخت و خـدمات پس از فروش بوده اند. در حال حاضر بدلیل بکارگیری تکنولوﮊیهای جدید، برخی از انـواع ایـن مولـدها همچنـان دارای سرمایه گذاری پایه اولیه بالایی بوده و قیمت تمام شده برق تولیدی آنها قابل رقابـت بـا رویـه هـای جـاری نیست. بایستی توجه داشت که این مولدها دارای امکانات و مشخصات ویژه ای هستند که قیـاس آنهـا را بـا سـایر واحدهای تأمین کننده برق امکان پذیر می سازد. در حال رشدی معادل ۴/۷ درصد برای مصرف انرﮊی برق (بطور متوسط) در اکثر کشورهای جهان تعیین شده است. که البته طبق اظهار نظر مسؤلان این روند در کشور، دارای رشد حدود %۸ سالیانه است. با توجه به راندمان حدود %۵۰ نیروگاه ها (سیکل ترکیبی) و مد نظر قراردادن این موضـوع که تلفات ناشی از انتقال انرﮊی و توزیع آن رقمی معادل ۱۰ الی ۱۵ درصد را در بردارد تأمین مازاد نیاز انـرﮊی بـه معنای استفاده فراوان از منابع انرﮊی فسیلی است.
جهت رفع این نقیصه استفاده از انرﮊیهای نو و تجدید پذیر^۱ و همچنین ایجاد یک الگوی مصرف مناسب به همراه تجدید ساختار در صنعت برق با بهره گیری از مولدهای پراکنده، راهکارهای با ارزش و مهم محسوب میـشوند. در اکثر کشورهای جهان که بهای انرﮊی دارای ارزش واقعی نیست مـصرف بـی رویـه از آن هزینـه هـای فراوانـی در بردارد. در حال حاضر در کشور ما بدلیل ارزان بودن قیمت سوخت، علاوه بر عدم ارزش انـرﮊی گرمـائی تولیـدی برای واحدها و مصارف مختلف، مصرف انرﮊی هنوز جایگاه واقعی خود را پیدا نکرده است. مولدهای پراکنـده ای که در ادامه از آنها صحبت به میان خواهد آمد علاوه بر حفظ منابع انرﮊی و جلوگیری از اتـلاف آن، بـدون داشـتن آلاینده های زیست محیطی و صوتی شرایط حفظ محیط زیست را نیز فراهم می سازند.
از لحاظ بعد تاریخی تولید کننده های برق به صورت پراکنده بودند و به طور محلی مورد استفاده قرار می گرفتند.
بعدها به دلایل اقتصادی و تکنیکی تمرکز تولید بیشتر شد، تا بـه حالـت امـروزی در آمـد. در عـصرحاضر بـدلایل متعددی تولید در حال تغییر ماهیت به تولید پراکنده می باشد. طبق پیش بینی انسیتیتو تحقیقـات بـرق آمریکـا^۲ تـا سال ۲۰۱۰ حدود %۲۵ تولید به صورت تولید پراکنده خواهد بود و نیز طبق پیش بینی مؤسسه گاز طبیعی آمریکـا تا سال ۲۰۱۰ حدود %۳۰ تولید به صورت پراکنده خواهد بود.
در ادامه ما به بحث شرایط اقلیمی کشور ایران می پردازیم. کشور ایران ۱۶۴۸۱۹۵ کیلومتر مربع وسعت دارد و در غرب قاره آسیا واقع شده و جزﺀ کشورهای خاورمیانه محسوب می شود. در مجموع محیط ایـران ۸۷۳۱ کیلـومتر می باشد. حدود ۹۰ درصد خاک ایران در محدوده فلات ایران واقع شده است. بنابراین ایران کـشوری کوهـستانی محسوب می شود. بیش از نیمی از مساحت ایران را کوهها و ارتفاعات، یـک چهـارم را صـحراها و کمتـر از یـک چهارم را اراضی قابل کشت تشکیل می دهند. ایران دارای آب و هوای متنوع و متفاوت اسـت و بـا مقایـسه نقـاط کشور این تنوع را بخوبی می توان مشاهده کرد. میزان تفاوت و ترکیب گوناگون عوامل اقلیمی کـه خـود ناشـی از تفاوت موقعیت جغرافیایی مناطق مختلف است، حوزههـای اقلیمـی متفـاوتی در جهـان پدیـد آورده کـه هـر یـک ویژگیهای خاصی دارد. محیط زیست، شهرها و حتی بناهای مربوط به این حوزه
های اقلیمی، ویژگیهای خاصـی متناسب با شرایط
اقلیمی خود به دست آوردهاند. بدین منظور، نخست به تقسیمات اقلیمی در سطح جهان و ایـران اشاره نموده و سپس به انتخاب ده شهر در مناطق مختلف اقلیمی ایران پرداخته می شود.
در ادامه به تعیین هزینه تولید برق از یک نیروگاه تولید پراکنده می پردازیم که یکی از عوامل مهم به هنگام اسـتفاده از یک تکنولوﮊی DG، هزینه می باشد. بهرحال تعیین هزینه یک تکنولوﮊی DG اغلب پیچیده می باشد. علاوه بـر هزینه یا سرمایه اولیه تجهیزات، نیروی کار و دیگر مخارج مربوط به نصب، بهره برداری و تعمییرات تجهیزات نیـز وجود دارد. همچنین هزینه برق تولیدی توسط تکنولوﮊی DG می تواند برآورد و با قیمت موجـود پرداخـت شـده برای برق شبکه قدرت مقایسه شود. هزینه تجهیزات برای تکنولوﮊیهای DG اغلب بـر حـسب هزینـه آنهـا در هـر کیلووات از برق تولیدی و یا دلار بر کیلووات، قیمت گـذاری مـی گـردد. بـرای انتخـاب یکـی از انـواع مختلـف نیروگاه های تولید پراکنده عوامل مختلفی وجود دارد تا مشخص شود کدام نیروگاه برای وضعیت ویژه مناسـب تـر می باشد. که این عوامل در فصل چهارم به تفصیل تشریح گردیده است. در پایان با بهره گرفتن از نرم افـزار HOMER
به مدلسازی سیستم های تولید پراکنده کوچک می پردازیم که این نرم افزار قابلیت انتخاب بهینه هیبرید انواع تولیـد پراکنده را دارا می باشد.
فصل اول:
بررسی انرﮊیهای تجدید پذیر و تجدیدناپذیر مورد استفاده در نیروگاه های تولید پراکنده((DG
انرﮊیهای مورد استفاده در نیروگاه های تولید پراکنده به دو نوع تقسیم می شود : [۱]-[۱۰]
الف‐ تجدید پذیر
ب‐ تجدید ناپذیر
انرﮊیهای تجدید پذیر:

• انرﮊی باد

• انرﮊی خورشید

انرﮊی باد
انرﮊی باد یکی از انواع اصلی انرﮊی های تجدید پذیر می باشد که از دیرباز ذهن بشر را به خود معطوف کرده بـود بطوریکه وی همواره به فکر کاربرد این انرﮊی در صنعت بوده است. بشر از انرﮊی باد بـرای بـه حرکـت در آوردن قایقها و کشتی های بادبانی و آسیابهای بادی استفاده می کرده است. در شرایط کنونی نیز با توجـه بـه مـوارد ذکـر شده و توجیه پذیری اقتصادی انرﮊی باد در مقایسه با سایر منابع انرﮊیهای نو، پرداختن به انرﮊی باد امری حیـاتی و ضروری به نظر می رسد. در کشور ما ایران، قابلیتها و پتانسیلهای مناسبی جهت نصب و راه اندازی توربینهای بـرق بادی وجود دارد، که با توجه به توجیه پذیری آن و تحقیقات، مطالعات و سرمایه گذاری که در این زمینـه صـورت گرفته، توسعه و کاربرد این تکنولوﮊی، چشم انداز روشنی را فرا روی سیاستگذاران بخـش انـرﮊی کـشور در ایـن زمینه قرار داده است.
انرﮊی باد نظیر سایر منابع انرﮊی تجدیدپذیر از نظـر جغرافیـایی گـسترده و در عـین حـال بـه صـورت پراکنـده و غیرمتمرکز و تقریبا همیشه دردسترس می باشد. انرﮊی باد طبیعتی نوسانی و متناوب داشـته و وزش دائمـی نـدارد.
هزاران سال است که انسان با بهره گرفتن از آسیابهای بادی، تنها جزﺀ بسیار کوچکی از آن را استفاده می کند.
این انرﮊی تا پیش از انقلاب صنعتی بعنوان یک منبع انرﮊی، بطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گرفت ولـی در دوران انقلاب صنعتی، استفاده از سوختهای فسیلی بدلیل ارزانی و قابلیت اطمینان بالا، جایگزین انرﮊی باد گردیـد.
در این دوره، توربینهای بادی قدیمی دیگر از نظر اقتصادی قابل رقابت با بازار انرﮊیهای نفت و گاز نبودند. تا اینکه در سالهای ۱۹۷۳ و ۱۹۷۸ دو شوک بزرگ نفتی، ضربه بزرگی به اقتـصاد انرﮊیهـای حاصـل از نفـت و گـاز وارد آورد. به این ترتیب هزینه انرﮊی تولید شده بوسیله توربینهای بادی در مقایسه با نرخ جهـانی قیمـت انـرﮊی بهبـود یافت. پس از آن مراکز و موسسات تحقیقاتی و آزمایـشگاهی متعـددی در سراسـر دنیـا بـه بررسـی تکنولوﮊیهـای مختلف جهت استفاده از انرﮊی باد بعنوان یک منبع بزرگ انـرﮊی پرداختنـد. بـه عـلاوه ایـن بحـران باعـث ایجـاد تمایلات جدیدی در زمینه کاربرد تکنولوﮊی انرﮊی باد جهت تولید برق متصل به شبکه، پمپاﮊ آب و تـامین انـرﮊی الکتریکی نواحی دورافتاده شد. همچنین در سالهای اخیر، مشکلات زیست محیطی و مسائل مربوط به تغییـر آب و هوای کره زمین بعلت استفاده از منابع انرﮊی فسیلی بر شدت این تمایلات افزوده است. از سال ۱۹۷۵ پیشرفتهای
شگرفی در زمینه توربینهای بادی در جهت تولید برق بعمل آمده است. در سال ۱۹۸۰ اولـین تـوربین بـرق بـادی متصل به شبکه سراسری نصب گردید. بعد از مدت کوتاهی اولین مزرعه برق بادی چند مگاواتی در آمریکا نـصب و به بهره برداری رسید. در پایان سال ۱۹۹۰ ظرفیت توربینهای برق بادی متصل به شبکه در جهان بـه ۲۰۰MV
رسید که توانایی تولید سالانه ۳۲۰۰ GWh برق را داشته که تقریبا تمام این تولیـد مربـوط بـه ایالـت کالیفرنیـا آمریکا و کشور دانمارک بود. امروزه کشورهای دیگر نظیر هلند، آلمان، بریتانیا، ایتالیا و هندوستان برنامه های ملـی و ویژه ای را در جهت توسعه و عرضه تجاری انرﮊی باد آغاز کرده اند. در طی دهه گذشته، هزینه تولید انـرﮊی بـه کمک توربینهای بادی بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافته است.
در حال حاضر توربینهای بادی از کارائی و قابلیت اطمینان بیشتری در مقایسه با ۱۵ سال پیش برخوردارند. با ایـن همه استفاده وسیع از سیستم های مبدل انرﮊی باد((wecs هنوز آغاز نگردیده است. در مباحث مربوط به انـرﮊی
باد، بیشتر تاکیدات بر توربینهای بادی مولد برق جهت اتصال به شبکه است زیرا این نوع از کاربرد انرﮊی بـاد مـی تواند سهم مهمی در تامین برق مصرفی جهان داشته باشد. بر اساس برنامه سیاسـتهای جـاری (cp)، تخمـین زده می شود که سهم انرﮊی باد در تامین انرﮊی جهان در سال ۲۰۲۰ تقریبا برابر با ۳۷۵ twh در سال خواهـد بـود.
این میزان انرﮊی با بهره گرفتن از توربینهای بادی، به ظرفیت مجموع ۱۸۰Gw تولیـد خواهـد گردیـد. امـا در قالـب برنامه ضرورتهای زیست محیطی (ed) سهم این انرﮊی در سال ۲۰۲۰ بالغ بـر ( ۹۷۰ twh) در سـال خواهـد بود که با بهره گرفتن از توربینهای بادی به ظرفیت مجموع ۴۷۰ Gw تولید خواهد شد. بطور کلی با بهره گرفتن از انرﮊی باد به عنوان یک منبع انرﮊی در دراز مدت می توان دو برابر مصرف انرﮊی الکتریکی فعلی جهان را تامین کرد.
منشاﺀ باد هنگامی که تابش خورشید بطور نامساوی به سطوح ناهموار زمین می رسد سبب ایجاد تغییرات در دما و فشار مـی
گردد و در اثر این تغییرات باد بوجود می آید. همچنن اتمسفر کره زمین به دلیل حرکت وضعی زمـین، گرمـا را از مناطق گرمسیری به مناطق قطبی انتقال می دهد که این امر نیز باعث بوجود آمدن باد می گردد. جریانات اقیانوسـی نیز به صورت مشابه عمل نموده و عامل %۳۰ انتقال حـرارت کلـی در جهـان مـی باشـد. در مقیـاس جهـانی ایـن جریانات اتمسفری به صورت یک عامل قوی جهت انتقال حرارت و گرما عمل می نمایند. دوران کره زمین نیز می تواند در برقراری الگوهای نیمه دائم جریانات سیاره ای در اتمسفر، انرﮊی مضاعف ایجاد نماید.
پس همانطوریکه عنوان شد باد یکی از صورتهای مختلف انرﮊی حرارت خورشیدی می باشد که دارای یک الگوی جهانی نیمه پیوسته می باشد. تغییرات سرعت باد، ساعتی، روزا
نه و فصلی بوده و متاثر از هوا و توپـوگرافی سـطح زمین می باشد. ب
یشتر منابع انرﮊی باد در نواحی ساحلی وکوهستانی واقع شده اند.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
تعداد صفحه : ۱۷۱