یک مدل بهینه سازی چندمنظوره غیر خطی برای یک زنجیره تأمین برق تولیدی زیست توده با استفاده از یک مطالعه موردی در چین (مقاله نهم)

چکیده:

استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید برق در سراسر جهان به طور فزاینده ای متداول شده است. چین به عنوان بزرگترین مصرف کننده انرژی در جهان، در سال های اخیر بسیاری از نیروگاه های مستقیم زیست توده را تأسیس کرده است. با این حال، اکثر این نیروگاه ها بدون یارانه دولتی به دلیل هزینه بالای سوخت دوام نمی آورند. این مطالعه بر زنجیره تامین سوخت تولید برق مستقیم توده زیست توده از جمله جمع آوری، حمل و نقل، پردازش و ذخیره سوخت متمرکز است. این مطالعه یک مدل بهینه سازی چند هدفه غیر خطی ارائه می دهد. هدف از این کار تعیین مقدار بهینه تولید برق و همچنین نسبت اختلاط ایده آل، مقدار و قیمت هر نوع سوخت است تا حداکثر سود حاشیه های نیروگاه های زیست توده را به حداکثر برساند و بیشترین حفاظت ممکن را ارائه دهد. رفاه اجتماعی با توجه به عوامل محیطی مدلی که این مطالعه ارائه می دهد در یک نیروگاه مستقیم زیست توده در استان هیلونگ جیانگ در شمال شرقی چین استفاده شد. نیروگاه مورد نظر از 13 نیروگاه زیست توده که مورد بررسی قرار گرفت، انتخاب شد. نتایج تأیید کرد که در شرایط فنی موجود، منفعت کلی تولید نیروی زیست توده فضای قابل ملاحظه ای برای بهبود می گذارد، عمدتا با طراحی حالت مناسب تر سوخت. در نهایت، تجزیه و تحلیل حساسیت نشان داد که بهترین و یکپارچه ترین کارایی در تولید نیروی زیست توده زمانی به دست آمد که قیمت برق زیست توده در شبکه تقریباً 0.65 یوان/کیلووات ساعت بود.

رویکرد تصادفی فازی قوی چند منظوره برای طراحی شبکه هوشمند پایدار (مقاله هشتم)

چکیده:

شبکه های هوشمند یک راه حل موثر برای افزایش سریع تقاضای برق هستند. این مقاله تلاش می کند مشکل طراحی شبکه هوشمند پایدار را حل کند، جایی که سه بعد پایداری ضروری اقتصاد، محیط زیست و جامعه به طور همزمان در نظر گرفته می شود. یک رویکرد برنامه نویسی تصادفی فازی چند منظوره برای به حداقل رساندن هزینه های اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی شبکه تحت سناریوها و پارامترهای نامشخص ارائه شده است. هدف تعیین تعداد، مکان و ظرفیت واحدهای تولیدی توزیع پذیر تجدیدپذیر و همچنین قیمت گذاری پویای برق و برنامه ریزی منابع انرژی در یک شبکه هوشمند پایدار است. روش پیشنهادی برای یک شرکت برق ویتنامی در بخش مسکونی استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که پاسخ تقاضا با قیمت گذاری پویا ، هزینه های زیست محیطی و اجتماعی را تا 3 درصد کاهش می دهد. علاوه بر این، مدل پیشنهادی به طور موثر هر دو عدم قطعیت را در سناریوها و پارامترها با هزینه کل کمتر از سایر مدلها برطرف می کند. 

ادغام بهینه انرژی های تجدیدپذیر در مجموعه های موجود نیروگاه ها (مقاله هفتم)

چکیده:

واردات سوخت های فسیلی و کشورهای صادرکننده پتانسیل عظیم تولید برق خود را با استفاده از فناوری های انرژی های تجدیدپذیر و مزایای مربوط به آن برای بودجه ملی آنها تشخیص داده اند و بنابراین اهداف بلند پروازانه ای را برای استقرار انرژی تجدیدپذیر تدوین کرده اند. با این حال، تنها تعداد کمی از کشورها دارای یک طرح جامع هستند که نشان می دهد چگونه می توان فناوری های تجدیدپذیر را به طور موثر در مجموعه نیروگاه های موجود خود ادغام کرد. افزایش ظرفیت انرژی های تجدیدپذیر و فناوری های متعارف باید به منظور به حداقل رساندن هزینه های کل تولید کل سیستم و در عین حال حفظ امنیت عرضه، تنظیم و بهینه شود. این مقاله با ارائه یک مطالعه موردی برای بخش برق پادشاهی اردن برای سالهای 2013 تا 2020، مروری بر روش توسعه یافته و همچنین ویژگیها و قابلیتهای ترکیب انرژی تجدیدپذیر - مدل توسعه ظرفیت ارائه می دهد. 

مدل سازی اقتصادی یک سیستم توزیع برای زنجیره تامین برق (مقاله ششم)

چکیده

این مقاله یک مدل سیستم توزیع یکپارچه برای زنجیره تامین برق پیشنهاد میکند. سیستم توزیع شامل نیروگاه، پست انتقال، پست توزیع و چند مشتری است. برق تولید شده توسط نیروگاه به پستهای توزیع و ارسال و در نهایت توسط مشتریان مصرف می شود. نظریه موجودی را در مدل سیستم توزیع به کار میرود و فرض میشود که تقاضای برق به طور عادی توزیع شده است. هدف این است که کل هزینه مورد انتظار مشترک نیروگاه، پست انتقال، پست توزیع و چند مشتری به حداقل برسد. مجموع هزینه مورد انتظار شامل هزینه های انتقال و توزیع، هزینه خاموشی، هزینه ذخیره انرژی، هزینه راه اندازی/سفارش و هزینه تولید است. روشی برای استخراج راه حل بهینه و متغیرهای تصمیم با استفاده از حساب دیفرانسیل ایجاد میشود. مدل با داده های مصنوعی تولید شده آزمایش می شود. نتایج نشان میدهد که با افزایش هزینه کل مورد انتظار، پارامترهای انحراف متوسط ​​و استاندارد تقاضای برق، میزان منبع تغذیه، طول زمان سرب، ظرفیت نیروگاه و پست انتقال افزایش می یابد. با افزایش نسبت خاموشی و افزایش ظرفیت پست، هزینه کاهش می یابد. این هزینه نسبت به تغییر زمان مصرف برق حساس نیست. 

یک برنامه نویسی تصادفی فازی چند مرحله ای برای بهینه سازی و برنامه ریزی ساختار سیستم برق با اتصال انرژی آب (مقاله پنجم)

چکیده

در این مطالعه، یک مدل برنامه ریزی تصادفی فازی چند مرحله ای جدید برای بهینه سازی و برنامه ریزی ساختار سیستم انرژی منطقه ای با پیوند انرژی آب در زیر عدم قطعیت های متعدد توسعه داده شد. با توسعه برنامه نویسی تصادفی چند مرحله ای و نظریه فازی، مدل توسعه یافته می تواند با برنامه ریزی سیستم انرژی تحت مخلوطی از عدم قطعیت های احتمالی و احتمالی برخورد کند. سناریوهای تصادفی فازی برای بیان سطوح نامطمئن تقاضای انرژی در آینده و نگرش مبهم تصمیم گیرنده طراحی شده است. یک مدل برنامه نویسی تصادفی فازی چند مرحله ای که از مدل سیستم مدیریت شبکه آب و انرژی استفاده می کند، برای یک مشکل برنامه ریزی سیستم انرژی عملی در یک منطقه پرانرژی و دارای تنش آبی، تیانجین، چین استفاده شد. نتایج افزایش ظرفیت بهینه، تولید برق و استراتژی های برق وارداتی بدست آمد. در همین حال، اثرات در دسترس بودن منابع آب و نگرش خطر تصمیم گیرندگان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مشخص شد که در دسترس بودن منابع آب عامل مهمی در ارتقاء ساختار برق محلی و تولید برق در آینده خواهد بود. کمبود جدی منابع آب منجر به کاهش سرمایه گذاری در ظرفیت نیروگاه زغال سنگ محلی می شود، در حالی که توسعه انرژی های تجدیدپذیر را افزایش داده و نیاز به برق وارداتی را افزایش می دهد. همه موارد فوق می تواند پشتیبانی تصمیم گیری برای برنامه ریزی سیستم انرژی منطقه ای را از دیدگاه جامع ارتباط انرژی- آب با شیوه های پایدارتر و ریسک گریز، تسهیل کند. 

بهینه سازی تصادفی زنجیره تامین برق ترکیبی با توجه به طرح های انتشار کربن (مقاله چهارم)

چکیده:

این مقاله بر طراحی یک زنجیره تامین برق ترکیبی بهینه (HESC) متمرکز است که طرح های انتشار کربن و عدم قطعیت را در نظر می گیرد. از زغال سنگ و از زیست توده به عنوان سوخت تولید برق استفاده می شود. چندین طرح انتشار کربن، مانند کلاه کربن و تجارت، کلاه کربن و مالیات کربن در نظر گرفته شده است. علاوه بر این، عدم قطعیت مانند نرخ استخراج ذغال سنگ، میزان عملکرد زیست توده و نرخ تبدیل برق در هنگام طراحی HESC در نظر گرفته شده است. یک مدل برنامه نویسی خطی عدد صحیح مختلط تصادفی (SMILP) ایجاد شده است که هدف آن تعیین طراحی یک زنجیره تامین برق ترکیبی بهینه تحت طرح های انتشار کربن و عدم قطعیت است. یک مطالعه موردی از داکوتای شمالی در ایالات متحده برای نشان دادن اثربخشی مدل پیشنهادی استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که طرح های انتشار کربن به طور قابل توجهی بر طراحی HESC تأثیر می گذارد.

طراحی سبز و تاب آور شبکه های زنجیره تأمین برق: یک رویکرد بهینه سازی قوی چند هدفه (مقاله سوم)

چکیده :

شبکه های هوشمند فرصت های زیادی را برای طراحی و اجرای زنجیره های تأمین برق پایدار و کارآمد فراهم می کنند که مقاومت بیشتری در برابر اختلالات دارند. در مورد مسئله طراحی شبکه زنجیره تامین برق (ESCND) با استفاده از شبکه هوشمند به طور گسترده مورد بررسی قرار نگرفته است. این مقاله با هدف دستیابی به این مشکل با استفاده از یک روش بهینه سازی قوی چند هدفه: سه هدف اقتصادی (حداکثر سازی سود) ، زیست محیطی (به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانه ای) و تاب آوری (حداکثر تاب آوری شبکه) است. به حداکثر رساندن بهره وری - به حداقل رساندن اتلاف انرژی - نیز با استفاده از عنصر هزینه مربوطه در عملکرد هدف اقتصادی مورد توجه قرار گرفته است. روش پیشنهادی شامل اجزای مختلف شبکه هوشمند منحصر به فرد از جمله برنامه های مدیریت تقاضای جانبی، ساختار میکرو شبکه، خطوط توزیع دو طرفه و گره های مصرف کننده تأمین کننده است، در حالی که تصمیمات متقابل مختلفی از جمله موقعیت مکانی، گسترش ظرفیت، تخصیص بار و قیمت گذاری را شامل می شود. برای حل مدل حاصل، یک روش بهینه سازی قوی چند هدفه ترکیبی بر اساس الگوریتم های صفحه برش و AUGMECON2 ارائه شده است. سپس مدل پیشنهادی و رویکرد راه حل برای مطالعه موردی واقعی اعمال شده و نتایج تولید شده به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. به این نتیجه رسیدند که اگرچه اهداف اقتصادی و زیست محیطی می توانند کاملاً متناقض باشند، اما اجرای شبکه های هوشمند می تواند باعث افزایش همزمان عملکرد محیطی و انعطاف پذیری شبکه شود.

استراتژی ابتکاری برای طراحی یک شبکه مقاوم در برابر تاب آوری و پایداری تحت عدم قطعیت (مقاله دوم)

چکیده

این مقاله به موارد عدم قطعیت در طراحی شبکه زنجیره تامین برق مقاوم و پایدار می پردازد. عدم قطعیت همیشه در پیش بینی تقاضای برق یافت می شود و آینده نگری کامل امکان پذیر نیست. انعطاف پذیری شبکه های برق در برابر عدم قطعیت می تواند از تأثیرات فاجعه بار جلوگیری کند. علاوه بر این، به دلیل نگرانی های روزافزون در مورد تأثیرات اجتماعی، در نظر گرفتن اقدامات اجتماعی همراه با سایر اقدامات هنگام تجزیه و تحلیل هزینه های شبکه بسیار مهم است. در این مقاله، یک مدل بهینه سازی چند هدفه ایجاد شده است که شامل هزینه کل در هدف اول، اقدامات انعطاف پذیری در هدف دوم و برخی از جنبه های مسئولیت اجتماعی در هدف سوم است. اقدامات انعطاف پذیری، مواردی از جمله استقرار متوالی، عدم کفایت ژنراتورهای توزیع شده، ازدحام از طریق خطوط الکتریکی و سطح نارضایتی انرژی را به حداقل می رساند. یک رویکرد قوی جدید نیز برای مقابله با عدم قطعیت تقاضای برق بر اساس برنامه نویسی قوی و نظریه احتمالاتی در منطق فازی ارائه شده است. با بررسی یک مورد واقعی در ایران، سهم اقدامات در نظر گرفته شده و اثرات عدم قطعیت تجزیه و تحلیل می شود. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که با استفاده از مدل پیشنهادی، تصمیم گیرندگان می توانند مسئولیت اجتماعی و انعطاف پذیری را به ترتیب 50٪ و 20٪ افزایش دهند، اگرچه هزینه کل 50٪ افزایش می یابد. علاوه بر این، نتایج استفاده از رویکرد فازی قوی نشان می دهد که چگونه تصمیم گیرندگان می توانند به طور موثر بودجه عدم قطعیت و سطح حفاظت را برای دستیابی به راه حل های قوی تر از نظر انحراف استاندارد و میانگین مقدار کل هزینه اختصاص دهند.

استراتژی های پایدار و انعطاف پذیر جدید برای طراحی شبکه سوخت های زیستی نسل دوم تحت روش فازی تصادفی ترکیبی (مقاله اول)

 چکیده :

امروزه، نگرانی در مورد کاهش سوخت فسیلی، بحران زیست محیطی و امنیت انرژی منجر به تولید انرژی تجدیدپذیر می شود. مطالعه حاضر یک مدل برنامه ریزی خطی مختلط مقاوم در برابر پایدار و انعطاف پذیر چند هدفه، چند دوره ای، چند محصولی را برای طراحی بهینه شبکه های زنجیره تأمین سوخت های زیستی نسل دوم تحت عدم اطمینان ارائه می دهد. برای مقابله با عدم قطعیت پارامترها از یک رویکرد فازی تصادفی ترکیبی جدید استفاده شد و از روش جمع وزنی برای مقابله با مسئله چند هدفه استفاده شد. اقدامات انعطاف پذیری متعددی برای افزایش انعطاف پذیری شبکه و مقاومت در برابر هرگونه اختلال ارائه شده است. علاوه بر این، استراتژی هایی برای تحقق تأثیرات اجتماعی برای توسعه پایدار شبکه در نظر گرفته شده ارائه شده است. سپس، یک مطالعه موردی واقعی برای بررسی اعتبار مدل پیشنهادی اجرا شده است. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن همزمان سه اقدام، از جمله انعطاف پذیری، تأثیرات اجتماعی و هزینه و ایجاد یک معامله بین آنها توسط تصمیم گیرندگان، می توان طراحی شبکه زنجیره تأمین سوخت زیستی را به روشی بهینه تقویت کرد.

کلمات کلیدی : طراحی شبکه سوخت های زیستی، انعطاف پذیری، پایداری، عدم قطعیت، بهینه سازی چند هدفه