تحقیق مدل سازی ریاضی سیستم تولید همزمان و بررسی عملکرد به روش بهینه سازی تکمیلی

توضیحات

عنوان: مدل سازی ریاضی سیستم تولید همزمان و بررسی عملکرد به روش بهینه سازی تکمیلی

• خلاصه و مقدمه
• تولیدهمزمان(مدیریت انرژی)
• عناصر اصلی سیستم های تولید همزمان
•  تولید همزمان از گذشته تا امروز
•  دلایل محبوبیت های سیستم های همزمان
• سهم تولید همزمان
• مقایسه تولید همزمان با تولید برق
• مزایای تولید همزمان
• ساختار سیستم
• بررسی تجهیزات سیستم
• بررسی عملکرد کلی سیستم
• تابع هزینه
•  بهینه سازی
•  نتایج شبیه سازی
•  جدول مقادیر انرژی الکتریکی و حرارتی
• اشکال توان الکتریکی و حرارتی و توضیحات
• اشکال منحنی های هزینه کل
• جمع بندی و نتیجه گیری
• فهرست متغیرها
• مراجع

مدل سازی ریاضی سیستم تولید همزمان و بررسی عملکرد به روش بهینه سازی تکمیلی

خلاصه:

استفاده از سیستم های تولید همزمان انرژی الکتریکی و حرارتی که از استراتژی های بسیار مؤثر در مدیریت تقاضا و مصرف انرژی تلقی می گردد ، می تواند در بهره برداری بهینه  از نیروگاه های موجود در کشور مؤثر واقع گردد.از آنجا که نوسانات قابل توجهی در بار انرژی الکتریکی و بار انرژی حرارتی در فصول مختلف سال وجود دارد ، بررسی چگونگی تغییرات در عملکرد سیستم های تولید همزمان تحت شرایط مختلف ضروری می باشد.هدف اصلی از این مطالعه بررسی عملکرد سیستم های تولید همزمان به روش بهینه سازی تکمیلی است که در مقایسه با سیستم تولید مجزا که مبتنی بر تولید انرژی حرارتی از طریق به کارگیری سیستم دیگ بخار و خریداری مستقیم انرژی الکتریکی از شبکه برق سراسری می باشد ، قرار خواهد گرفت.نتایج مطالعه نشان می دهد که هزینه های نهایی سیستم تولید همزمان در حدود 30% ازهزینه های مربوط به سیستم تولید مجزا کمتر می باشد.

مقدمه

تولید انرژی الکتریکی در نیروگاه ها از کار آیی انرژی در حد 35% برخوردار است و مقدار قابل توجهی از انرژی سوخت فسیلی ورودی نیروگاه مورد استفاده قرار نمیگیرد و به محیط خارج از نیروگاه ها به صورت حرارت واگذار می شود.در حالی که انتقال انرژی حرارتی از نیروگاه به نقاط دور به  مراتب هزینه بیشتری در مقایسه با انتقال انرژی الکتریکی در بر دارد ، بهره برداری از انرژی حرارتی درمناطق مجاور به نیروگاه منطقی و از نظر فنی و اقتصادی قابل قبول می باشد.

این موضوع موجب شده است که برای تأمین اوأم نیازهای انرژی الکتریکی و انرژی حرارتی نصب سیستم های تولید همزمان در محل مجتمع های صنعتی و مسکونی افزایش یابد.با استفاده از انرژی حرارتی در سیستم های تولید همزمان ، دستیابی به بازده 70% برای کل سیستم امکان پذیر می شود و این ویژگی موجب توجیه پذیری سرمایه گذاری اولیه از نظر اقتصادی و تلاش جهت کاهش آلاینده های زیست محیطی می گردد.اما دستیابی به پتانسیل های اقتصادی و زیست محیطی این سیستم ها مستلزم طراحی و بهره برداری خردمندانه از آنها است.نوسانات بار در فصل های مختلف سال و ساعات شبانه روز نحوه بهره برداری از سیستم را دستخوش تغییر میکند.لذا ضروری است که در طول ساعات مختلف سال و تقاضاهای مختلف انرژی حرارتی و الکتریکی ، استراتژی ها به گونه ای تعیین شوند که با تأمین کامل نیازها ، هزینه ها حداقل گردند.روش های مختلفی مانند برنامه ریزی خطی و غیر خطی ، توابع لاگرانژ و غیره برای رسیدن به این منظور ارائه شده است.{5،4،3،2} برای مسائلی با فرمول های ریاضی پیچیده ممکن است  تابع هدف گسسته و یا غیر تحلیلی گردد و حل آن با الگوریتم های متعارف به آسانی امکان پذیر نباشد.در این مطالعه روشی برای تعیین نقطه کار بهینه سیستم های تولید همزمان تحت عنوان بهینه سازی تکمیلی ارائه شده است.این روش در حقیقت یک جستجوی کلی در بازه دامنه تابع هدف و محاسبه مقادیر مختلف تابع هدف و مقایسه مقادیر با یکدیگر است.حسن این روش علاوه بر سهولت حل این است که غیرتحلیلی و یا گسسته بودن تابع هدف مشکلی در محاسبات ایجاد نمیکند.در بخش نهایی مدل ارائه شده در این مطالعه ، نتایج شبیه سازی یک سیستم نمونه آورده شده است.

 

تولیدهمزمان –CHP/CCHP 

مدیریت انرژی

انرژی نقش ویژه ای در رشد اقتصادی، رفاه اجتماعی، بهبود کیفیت زندگی و امنیت یک جامعه ایفا می کند. پژوهش های جهانی نشان می دهند میان توسعه ی یک کشور و میزان انرژی مصرفی آن، رابطه ی مستقیمی برقرار است و از این رو دسترسی کشورهای در حال توسعه به انواع منابع جدید انرژی، به منظور پیشرفت و بهبود وضع اقتصادی آن ها اهمیت ویژه ای دارد.

در این میان انرژی الکتریکی از عوامل اصلی و زیربنایی رشد و شکوفایی بخش های صنعتی، اقتصادی و اجتماعی است به طوری که می توان گفت یکی از شاخص های ارزیابی و پیشرفت کشورها، شاخص افزایش ظرفیت تولید و توزیع انرژی الکتریکی است.

در سال ها ی اخیر نوعی آگاهی و توجه به افزایش بی رویه ی مصرف انرژی و نیز واقعیت فناپذیر بودن سوخت های فسیلی سبب شده است که مطالعات همه جانبه ای در سطح جهانی با هدف کاهش میزان مصرف انرژی و نیز کاهش هزینه های تولید انرژی، بدون ایجاد لطمه به روند توسعه ی کشورها، انجام پذیرد. این مطالعات باعث به وجود آمدن برنامه ها و استراتژی هایی موسوم به “مدیریت انرژی” گردیده است.

تعریف کلی مدیریت انرژی را می توان استفاده ی صحیح و موثر از انرژی برای دستیابی به بیشترین سود با کمترین هزینه جهت افزایش موقعیت رقابتی در بازار دانست که این امر نیازمند تنظیم و بهینه نمودن استراتژی مصرف انرژی، استفاده از سیستم ها و دستورالعمل ها در جهت کاهش میزان مصرف انرژی بر واحد محصول و کاهش یا ثابت نگه داشتن هزینه های کل تولید است. در همین راستا کارکردهای مدیریت انرژی در یک سازمان اقتصادی را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:

1. تهیه ی طرح بهینه سازی مصرف انرژی در واحدها و فرآیندهای مختلف سازمان
2. کاهش هزینه های انرژی و کاهش تلفات انرژی بدون اثرگذاری بر میزان و کیفیت تولید
3. کنترل اثرات زیست محیطی تولید و مصرف انرژی  

تولید همزمان

تولید همزمان برق و حرارت	Co-Generation
	Combined Heating and Power
	CHP
تولید همزمان برق، حرارت و برودت	Tri-Generation
	Combined Cooling, Heating and Power
	CCHP

یکی از راه کارهایی که امروزه سیاست گذاران انرژی در دنیا از آن به عنوان ابزاری موثر و کارآمد در مدیریت انرژی بهره می برند، تولید انرژی بر مبنای روش تولید همزمان برق، حرارت و برودت (یا به اختصار تولید همزمان) است.

 تولید همزمان که نوعی خاص از روش تولید پراکنده است، عبارتست از تولید توام دو یا چند شکل از انرژی (مانند انرژی الکتریکی، حرارتی و برودتی) از یک منبع ساده ی اولیه (مانند انرژی شیمیایی سوخت های مختلف).

از آنجایی که در الگوی تولید همزمان، انرژی های اولیه مصرفی یعنی برق، حرارت و برودت از طریق یک سیستم با سوخت وروردی معین تامین می گردند، در نتیجه هزینه های تامین انرژی به طرز قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در روش های رایج، مصرف کننده مجبور است برق مورد نیاز خود را از شبکه ی سراسری خریداری نموده و از سوی دیگر برای مصارف گرمایشی و سرمایشی خود نیز هزینه های جداگانه ای را متحمل شود. در حالی که در شیوه ی تولید همزمان که در قالب تولید پراکنده از آن استفاده می شود، مصرف کننده از شبکه ی سراسری برق مستقل شده و از سوی دیگر چون از محتوای انرژی سوخت ورودی نهایت بهره را می برد (تا 90%)، میزان و هزینه ی انرژی های مصرفی به شدت کاهش می یابد.

 

توجه:

برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق