Abstract
In this paper a novel intelligent method is applied to the problem of sizing in a hybrid power system such that the demand of residential area is met. This study is performed for Kahnouj area in south-east Iran. It is to mention that there are many similar regions around the world with this typical situation that can be expanded. The system consists of fuel cells, some wind units, some electrolyzers, a reformer, an anaerobic reactor and some hydrogen tanks. The system is assumed to be stand-alone and uses the biomass as an available energy resource. In this system, the hydrogen produced by the reformer is delivered to the fuel cell directly. When the power produced by the wind turbine plus power produced by the fuel cell (fed by the reformer) are more than the demand, the remainder is delivered to the electrolyzer. In contrast, when the power produced by the wind turbine plus that produced by the fuel cell (fed by the reformer) are less than the demand, some more fuel cells are employed and they are fed by the stored hydrogen. Our aim is to minimize the total costs of the system such that the demand is met. PSO algorithm is used for optimal sizing of system’s components
چکیده
در این مقاله یک روش هوشمند جدید ، به مسئله اندازه در یک سیستم قدرت هیبرید اعمال شده است به طوریکه تقاضای مناطق مسکونی برآورده شود. این مطالعه برای منطقه کهنوج در جنوب شرق ایران انجام شده است. قابل ذکر است که بسیاری از مناطق مشابه در سراسر جهان با این وضعیت نوعی وجود دارد که می تواند بسط داده شود. این سیستم از پیل های سوختی ، تعدادی واحد بادی ، تعدادی الکترولایزر ، یک بهساز (reformer) ، یک راکتور بی هوازی و تعدادی مخزن هیدروژن تشکیل شده است. این سیستم در نظر گرفته شده است که مستقل ( مستقل از شبکه ) باشد و از انرژی زیست توده (بیومس) به عنوان یک منبع انرژی در دسترس استفاده می کند. در این سیستم هیدروژن تولید شده توسط بهساز به طور مستقیم به پیل های سوختی تحویل داده می شود. زمانی که توان تولید شده توسط توربین بادی به علاوه توان تولیدی توسط پیل سوختی ( تغذیه شده توسط بهساز) بیشتر از تقاضا است ، باقیمانده به الکترولایزر تحویل داده می شود. در مقابل زمانیکه توان تولیدی توسط توربین بادی به علاوه توان تولیدی توسط پیل سوختی ( تغذیه شده توسط بهساز ) کمتر از تقاضا است ، تعداد پیل های سوختی بیشتری به کار گرفته می شود و توسط هیدروژن ذخیره شده تغذیه خواهد شد. هدف ما حداقل کردن هزینه های کلی سیستم به شرط برآورده شدن تقاضا ، می باشد. الگوریتم PSO برای تعیین اندازه بهینه اجزا سیستم مورد استفاده قرار گرفته است.
1- مقدمه
کاربرد اصلی سیستم قدرت مستقل در مناطق دور افتاده است ، جاییکه نصب خطوط شبکه برق به خاطر شرایط زمین ، مشکلات حق عبور از روی ملک دیگران و یا نگرانی های محیطی ، غیر اقتصادی است. با توجه به بانک جهانی بیش از 2 میلیارد نفر در روستاها زندگی می کنند که هنوز به شبکه برق متصل نشده اند[1]. این روستاها بزرگترین بازار بالقوه سیستم مستقل هیبرید که از پیل سوختی و باد برای تامین نیازهای انرژی استفاده می کند ، می باشد...