مروری بر جایگاه و نقش انرژی‌های تجدید پذیر در توسعه سیستم‌های انرژی هوشمند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه انرژی های نو و محیط زیست-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران

2 آزمایشگاه تحقیقاتی مدلسازی انرژی و توسعه سیستم‌های انرژی پایدار (متساپ)، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

3 دانشکاه تهران

4 گروه سیستم های انرژی-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران

چکیده

با توجه به اهمیت و اثرات توسعه سیستم‌های انرژی بر روی پارامتر‌های زیست محیطی و به طور کلی زندگی مردم، لازم است تغییراتی در این سیستم‌ها به وجود آید تا علاوه بر کاهش مصرف انرژی ، فواید زیست محیطی، ارتقاءِ امنیت انرژی، تنوع در سبد انرژی، انعطاف در تبادلات انرژی بین اجزای یک سیستم‌ انرژی و ... حاصل شود. بدین منظور جوامع ملزم به حرکت به سمت توسعه سیستم‌های انرژی هوشمند تعاملی خواهند بود، این سیستم‌ها مجموعه‌ای از شبکه‌های هوشمند گاز، حرارت و الکتریسیته و همچنین ذخیره‌کننده‌ها با تکنولوژی متفاوت هستند که در کنار یکدیگر با بهینه ترین حالت مدیریت و برنامه‌ریزی می‌شوند. یکی از مهم‌ترین ویژگی سیستم‌های انرژی هوشمند تمایل استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر در این سیستم‌ها می‌باشد. در مقالات بررسی شده در این حوزه معیار اصلی مقدار توان ورودی‌ها و هزینه بر واحد آن‌ها بوده است که عمدتا با هدف کاهش هزینه‌ها و کاهش انتشار کربن دی اکسید و یا بیشینه کردن سهم تجدید پذیر‌ها از روش‌های معمول برنامه‌ریزی ریاضی و یا استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری فرموله و بهینه‌سازی شده‌اند. همچنین با توجه به اهمیت این سیستم‌ها، مفاهیم 100% انرژیهای تجدید پذیر مطرح شده اند که طی چشم انداز 30ساله تعدادی از کشور‌های توسعه یافته، برای تحقق این امر تلاش می‌کنند.

کلیدواژه‌ها


1-       مراجع
 
[1] K. Hansen, C. Breyer, and H. Lund, “Status and perspectives on 100% renewable energy systems,” Energy, vol. 175, pp. 471–480, 2019.
 [2]  ک. بخرد؛ ح. یوسفی؛ ی. نوراللهی؛ ص.کردکوی؛ س.رومی, “مقایسه تولید دی اکسید کربن در ایران و کشورهای عضو سازمان همکاری و توسعه اقتصادی با رویکرد استفاده از انرژی های تجدیدپذیر,” فصل نامه علمی-ترویجی انرژی های تجدیدپذیر و نو"، جلد 4، ش2، ص1-8,1396.
 [3]ا. شهسواری؛ ح.یوسفی؛ ی؛ ا. شاهورن, “سهم انرژی خورشیدی از سبد انرژی جهان در سال 2030,” فصل نامه علمی-ترویجی انرژی های تجدیدپذیر و نو"، جلد 5، ش2، ص116-121, 1397.
 
[4] M. Mohammadi, Y. Noorollahi, and B. Mohammadi-Ivatloo, “Demand Response Participation in Renewable Energy Hubs,” in Operation, Planning, and Analysis of Energy
Storage Systems in Smart Energy Hubs, Cham: Springer International Publishing, 2018, pp. 129–161.
[5] B. Vad and D. Connolly, “From a Heat Roadmap to an Energy System Road Map,” 2015.
[6] I. Ridjan Skov, “Integrated electrofuels and renewable energy systems,” no. February, 2015.
[7] D. Fischer, A. Harbrecht, A. Surmann, and R. McKenna, “Electric vehicles’ impacts on residential electric local profiles – A stochastic modelling approach considering socio-economic, behavioural and spatial factors,” Appl. Energy, vol. 233–234, no. May 2018, pp. 644–658, 2019.
[8] T. Ma, J. Wu, L. Hao, W. J. Lee, H. Yan, and D. Li, “The optimal structure planning and energy management strategies of smart multi energy systems,” Energy, vol. 160, pp. 122–141, 2018.
[9] A. Najafi-ghalelou, S. Nojavan, K. Zare, and B. Mohammadi-ivatloo, “Robust scheduling of thermal , cooling and electrical hub energy system under market price uncertainty,” Appl. Therm. Eng., vol. 149, no. April 2018, pp. 862–880, 2019.
[10] E. L. V Eriksson and E. M. Gray, “Optimization of renewable hybrid energy systems e A multi-objective approach,” Renew. Energy, vol. 133, pp. 971–999, 2019.
[11] I. Dincer and C. Acar, “Smart energy systems for a sustainable future,” Appl. Energy, vol. 194, pp. 225–235, 2016.
[12] م. شفائی؛ ی.نوراللهی؛ ا.سلطانی‌نژاد؛ ا. رضائیان قبه‌باشی؛ ح.یوسفی و ع.رضائیان، " امنیت انسانی و چالش‌های توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران، با تاکید بر امنیت زیست محیطی",” فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، جلد18، ص167-180 ، 2016.
[13] A. Lorestani and M. M. Ardehali, “Optimization of autonomous combined heat and power system including PVT, WT, storages, and electric heat utilizing novel evolutionary particle swarm optimization algorithm,” Renew. Energy, vol. 119, pp. 490–503, 2018.
[14]G.Aghajani and N. Ghadimi, “Multi-objective energy management in a micro-grid,” Energy Reports, vol. 4, pp. 218–225, 2018.
[15] Y. Noorollahi, R. Itoi, H. Yousefi, M. Mohammadi, and A. Farhadi, “Modeling for diversifying electricity supply by maximizing renewable energy use in Ebino city southern Japan,” Sustain. Cities Soc., vol. 34, no. July, pp. 371–384, 2017.
[16] A. Rabiee and S. M. Mohseni-Bonab, “Maximizing hosting capacity of renewable energy sources in distribution networks: A multi-objective and scenario-based approach,” Energy, vol. 120, pp. 417–430, 2017.
[17] K. Hansen, B. V. Mathiesen, and I. R. Skov, “Full energy system transition towards 100% renewable energy in Germany in 2050,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 102, no. November 2018, pp. 1–13, 2019.