هند

تشویق برای استفاده از منابع تولید انرژی تجدیدپذیر

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

ایتالیا

کاهش انتشار گازهای مخرب و بهبود بازده انرژی

هلند

کاهش CO2 و بهبود بازده

لهستان

بازده بالای تولید و استفاده از گاز برای تولید انرژی الکتریکی

پرتغال

کاهش CO2

اسپانیا

ذخیره انرژی، کاهش هزینه های فعلی تولید

انگلستان

کاهش CO2 ، تجدید ساختار بالا رفتن بازده انرژی

۱-۴- مشکلات میکرو گرید
همانند تمامی تکنولوژی های امروزی گسترش سیستمهای میکروگرید در صنعت برق نیز با چالشهایی روبه رو است از جمله:
عدم وجود استانداردهای لازم
از آنجا که میکروگرید مبحث جدیدی میباشد هنوز استاندارهای مناسبی برای عملکرد آن در بخش های مختلف در دسترس نمیباشد. به عنوان مثال هنوز استانداردهایی در زمینهی ترکیب منابع تولید پراکنده در میکروگرید به منظور افزایش کیفیت توان موجود نمی باشد.
موانع قانونی و اداری
در بسیاری از کشورها هیچ قانونی به منظور انرژی پاک به منظور بستری برای توسعه و عملکرد میکروگرید موجود نیست.
انحصار بازار
اگر چه میکروگرید موجب تعادل اقتصادی در بازار میشود اما در شرایطی که میکروگرید در حالت جزیرهای یا جدا از شبکه بارهای با اولویت را تغذیه میکند و انرژی حاصل از شبکهی اصلی در دسترس نیست، خرده فروشی کنترل قیمت بازار را از دست خواهد داد و بازار دچار انحصار خواهد شد.
مشکلات فنی
به دلیل عدم وجود تجارب فنی کافی در این زمینه، ترکیب و کنترل تعداد زیادی منابع تولید پراکنده در سطح ولتاژ توزیع مشکلات بسیاری را در زمینهی پایداری و کیفیت توان، کنترل تعادل توان و حفاظت به وجود خواهد آورد که این مشکلات در سالهای اخیر توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است. از جمله:
الف) پایداری و کیفیت توان
با حضور منابع کوچک تولید انرژی در میکروگرید و دو طرفه شدن جهت پخش توان، مشکلاتی نظیر عدم تعادل در توان راکتیو و ولتاژ به وجود خواهد آمد. همچنین ادوات الکترونیک قدرت در کنار مزایای بسیار خود باعث تزریق هارمونیک به شبکه خواهند شد. علاوه بر این حضور تعدادی از منابع تولید پراکنده شامل منابعی با قابلیت تولید توان راکتیو و منابعی با عدم قابلیت تولید توان راکتیو علاوه بر تاثیر بر ساختار و فرکانس شبکه بحث کنترل توان راکتیو را با چالشهای جدی روبه رو میکند.
ب)حفاظت
در شبکه های سنتی جهت عبور توان از سمت شبکهی انتقال به سمت توزیع میباشد. حضور DG[7]ها در میکروگرید باعث جاری شدن توان در خلاف جهت مذکور میشود و همچنین چون میکروگرید میبایست در دو مد متصل به شبکه و جدا از شبکه بهره برداری شود، نیاز به طرحهای حفاظتی مجزا در این دو حالت مشکلاتی را در هماهنگی بین رلههای حفاظتی به وجود خواهد آورد.
۱-۵- بیان مسئله و پیشینه تحقیق
از مطالب ذکر شده در مقدمه بر میآید که دنیای مدرن امروزی به شدت نیازمند انرژی برق با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا است. افزایش نیاز به دسترس پذیری و قابلیت اطمینان بالا، نیاز به استفاده از منابع انرژی نو به عنوان تولید کننده، قدیمی شدن شبکه های انتقال و توزیع همه چالشهای امروز را در جهت افزایش قابلیت اطمینان، امنیت و کیفیت توان پیش میبرد. از این رو پژوهشگران و کارشناسان به منظور دست یابی به روش های بهینهتر برای تامین برق، تکنولوژی های جدیدی مثل شبکه های میکروگرید را معرفی نموده اند. حضور میکروگریدها در شبکه های توزیع، مزایای بسیاری را برای مشترکین فراهم مینمایند. میکروگریدها قابلیت فراهم نمودن کیفیت توان مطابق با نیازهای مشترکین را دارا میباشند، در چنین شرایطی واضح هست که داشتن یک استراتژی بهینه برای مکان واحدهای تولید پراکنده در میکروگرید حائز اهمیت است و عدم توجه به آن باعث هدر رفتن وقت و منابع مالی زیاد میشود.
مرجع (Brown et al 2001, 622-627) یک الگوریتم ترتیبی حذفی را برای جایابی و تعیین ظرفیت DGها ارائه می‏دهد، مرجع (El-Khattam 2004, 1674-1684) یک روش جدید ابتکاری مبتنی بر آنالیز هزینه و سود برای تعیین ظرفیت و مکان بهینه‏ی DG انجام می‏دهد، مرجع (Kuri and Li 2004, 2085-2089) روش بهینه ‏سازی الگوریتم ژنتیک را برای توسعه‏ی منابع DG در شبکه‏ی توزیع ارائه می‏دهد، جایابی منابع تولیدات پراکنده که سیستم‏های فتوولتائیک یکی از آنها می‏باشد در تحقیقات زیادی مورد بررسی قرار گرفته است (El-Zonkoly 760-771; Hussain and Roy 2012, 565-570; Abu-Mouti and El-Hawary 2011, 2090-2101; Miranda, Ranito and Proenca 1994, 1927-1933 ). مرجع (Patra, Mitra and Ranade 2005, 2372-2377 ) یک روش گویا و منطقی را برای ساخت میکروگریدها بیان کرده است. اثرات منابع تولید پراکنده بر قابلیت اطمینان و بازده شبکه با حضور بارهای متغییر با زمان در مرجع (Zhu 2006, 419-427) مورد مطالعه قرار گرفته است. در مرجع (روحانی ۱۳۹۰، ۲؛ Basu 2008, 1-4 ) به بررسی قابلیت اطمینان یک شبکه‏ی میکروگرید با جایابی بهینه‏ی تولیدات پراکنده در آن پرداخته شده است در تمامی پژوهشهای صورت گرفته در گذشته از منابع تولید توان پراکنده (DG)، به عنوان منبع تولید توان اکتیو یاد شده است اما در این پروژه سعی شده تا با روشی جدید به مکانیابی بهینهی سیستمهای فتوولتاییک که به عنوان یکی از منابع تولید پراکنده در میکروگریدها شناخته میشوند (که در فصل دوم در مورد آنها بحث خواهد شد) با در نظر گرفتن توان راکتیو تولیدی علاوه بر توان اکتیو، پرداخته شود.
فصل دوم
مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق
۲-۱- ساختار میکروگرید
شکل ۲-۱ شماتیک یک میکروگرید را نشان میدهد. میکروگرید قسمتی از یک سیستم توزیع قدرت الکتریکی را شامل میشود که در پایین دست یک ایستگاه فرعی توزیع قرار گرفته است و شامل انواع مختلف واحدهای DER و استفاده کنندههای الکتریسیته و گرماست.
شکل ۲-۱- یک میکروگرید نمونه شامل انواع تولیدات پراکنده
۲-۲- معرفی سیستم های تولید پراکنده[۸] و سابقه آن
در اینجا لازم است مقدماتی از تولیدات پراکنده که به عنوان سنگ بنای ساخت سیستمهای میکروگرید هستند بیان شود:
در دهه های اخیر تجدید ساختار صنعت برق و همچنین خصوصی سازی این صنعت مطرح و در برخی کشورها اعمال گشته است. طی این مدت به خاطر بالا بردن بازده بهرهبرداری و تشویق سرمایه گذاران صنعت برق دستخوش تغییرات اساسی از لحاظ مدیریت و مالکیت گردیده است به طوریکه برای ایجاد فضای رقابتی مناسب بخشهای مختلف آن از جمله تولید انتقال و توزیع از هم مستقل گردیدهاند. در محیط تجدید ساختار یافته صنعت برق متقاعد نمودن بازیگران بازار به سرمایهگذاری در پروژه های چندین میلیارد دلاری تولید و انتقال توان آسان نیست. این تغییر و تحولات از یک طرف و عواملی همچون آلودگی محیط زیست، مشکلات احداث خطوط انتقال جدید و پیشرفت فناوری در زمینه اقتصادی نمودن ساخت واحهای تولیدی در مقیاس کوچک در مقایسه با واحدهای تولیدی بزرگ از طرف دیگر باعث افزایش استفاده از واحدهای تولیدی کوچک تحت عنوان” تولیدات پراکنده”گردیده است. اکثر تکنولوژی های تولید پراکنده در جنبه های متعدد مانند عملکرد اندازه و قابلیت گسترش، انعطافپذیر هستند. ضمن اینکه استفاده از تولید پراکنده باعث یک عکس العمل قابل انعطاف به مقداردهی قیمت برق میگردد. تعاریف مختلفی برای تولیدات پراکنده بکار رفته است ولی تعریف جامع و بدون محدودیت آن عبارت است از “منبع انرژی الکتریکی که مستقیماً به شبکه توزیع و یا سمت مصرف کننده وصل میگردد.” مقادیر نامی این تولیدات متفاوت است ولی معمولاً ظرفیت تولید آنها از چند کیلووات تا حدود ۱۰ مگاوات میباشد. این واحدها در پستها و در فیدرهای توزیع در نزدیکی بارها قرار میگیرند (El-Khattam and Salama 2004, 119-128 ). تولید پراکنده انرژی اصطلاح جدیدی نیست. از آغازین روزهایی که بشر برای رفع نیاز خود به انواع مختلف انرژی نیاز داشت تولید پراکنده شکل گرفته است، چرا که این انرژی عملاً در نزدیکی محل مصرف آن تولید میشود. تولیدات پراکنده به صورت محلی مورد استفاده قرار میگیرند. با توجه به این که این تولیدات نزدیک به مراکز مصرف میباشند نیازی به انتقال انرژی الکتریکی خروجی آنها در مسافتهای طولانی وجود ندارد. هرچه مصرف کننده به تولید کننده نزیکتر باشد هزینه تأمین انرژی الکتریکی نیز کاهش خواهد یافت.
بحث میکروگریدها که از به هم پیوستن منابع تولید پراکنده شکل میگیرد، در دههی آخر قرن ۲۰ میلادی درسطح مقالات رونق گرفت و دردههی اول قرن ۲۱ به یکی از مباحث داغ علمی درزمینهی تولید انرژی تبدیل شده است. با توجه به ایجاد رقابت وتجدید ساختار در سیستم های قدرت انتظار میرود تولیدات پراکنده نقش فزایندهای درآینده این سیستمهای داشته باشند به طوریکه تحقیقات انجام شده نشان میدهد تا سال ۲۰۱۵ میلادی بیش از ۲۵ درصد توان الکتریکی را تولیدات پراکنده تشکیل خواهند داد (Kuri and Li 2004, 2085-2089 ).

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...