طراحی و بهینه سازی یک سیستم ترکیبی فتوولتاییک-باتری-دیزل ژنراتور به منظور تغذیه یک شبکه دور افتاده جزیره ای

در این مقاله، یک سیستم تولید توان ترکیبی فتوولتاییک-باتری-دیزل ژنراتور برای تغذیه یک شبکه جزیره ایدور افتاده در شمال غرب کشور طراحی وبهینه سازی می شود. با توجه به عدم دسترسی آسان به شبکه مذکور، تهیه سوخت برای ژنراتور نصب شده در محل مشکل می باشد، لذا در اینجا هدف از طراحی سیستم استفاده حداقلی از ژنراتور و کاهش مصرف سوخت آن می باشد. به این منظور در ابتدا ظرفیت باتری و سیستم فتوولتاییک به منظور تامین انرژی با کمترین هزینه تولید توسط نرم افزارHOMER بهینه سازی می شود. پس از طراحی ظرفیت مناسب برای منابع، یک سیستم مدیریت توان بهینه به منظور استفاده حداقلی از ژنراتور برای منابع موجود با استفاده از نرم افزارMATLAB طراحی می شود. در این روش از نمایه بار و پیش بینی شدت تابش خورشید در روز پیش رو استفاده شده است. همان طور که نشان داده می شود، با استفاده از روش معرفی شده، ساعات کاری ژنراتور و نتیجتا مصرف سوخت آن کاهش میابد. همچنین نشان داده می شود که در روش معرفی شده، امکان استفاده از باتری با ظرفیت های پایین تر از مقادیر محاسبه شده در نرم افزار HOMER میسر می باشد که می تواند باعث کاهش هزینه نصب سیستم و نهایتا کاهش هزینه تولید انرژی گردد.همچنین، نشان داده می شود که با استفاده از روش معرفی شده، در اواسط روز که تولید توان در سیستم فتوولتاییک حداکثر بوده و مصرف بار حداقل می باشد، نیازی به استفاده از بارهای تلفاتی برای ایجاد تعادل توان وجود نخواهد داشت. به دلیل عدم نیاز به بارهای زائد در روش معرفی شده، ساعت کار سیستم به اندازه 26% در مقایسه با روش معمول که در نرم افزار HOMER استفاده می شود کاهش می یابد.