مقاله حاضر به ارایه روشی در سایزینگ سیستم ترکیبی باتری و PV متصل به شبکه برق با هدف تامین بار مصرفی هنگام پیک بار شبکه می پردازد. سیستم های PV و باتری که امروزه در بسیاری از بخش های خانگی، اداری و تجاری در سرتاسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرند غالبا به شبکه برق سراسری متصل می باشند و سیستم PV و باتری به عنوان سیستم پشتیبان (Backup) در نظر گرفته می شود. مهم ترین کار کرد چنین سیستمی جدا از تامین برق به هنگام قطع شدن برق سراسری، به حداقل رساندن هزینه برق مصرفی از طریق کاهش مصرف برق در هنگام پیک بار شبکه است. در ابتدا بار مصرفی مورد نیاز بخش خانگی با استفاده از نرم افزار HOMER شبیه سازی شده است. بر اساس زمان پیک بار اعلام شده توسط شبکه سراسری برق ایران، میزان بار مصرفی در زمان پیک به دست آمده و بیشترین میزان برق مصرفی هنگام پیک در ماه های گوناگون برابر با ظرفیت سیستم PV و باتری در نظر گرفته شده است. از آنجا که برق تامین شده توسط این سیستم گران ترین نوع برق مصرفی است استفاده از سیستم PV و باتری توجیه پذیر می باشد.

این تحقیق به ارایه روشی در سایزینگ سیستم ترکیبی باتری و PV متصل به شبکه با هدف تامین بار مصرفی هنگام پیک بار شبکه و سپس برآورد هزینه و تعیین میزان یارانه منصفانه از جانب دولت می پردازد. سیستم های PV و باتری که امروزه در بسیاری از بخش های خانگی، اداری و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند غالبا به شبکه برق سراسری متصل می باشند و سیستم PV و باتری به عنوان سیستم پشتیبان (Backup) در نظر گرفته می شود. مهم ترین کار کرد چنین سیستمی جدا از تامین برق به هنگام قطع شدن برق سراسری، به حداقل رساندن هزینه برق مصرفی از طریق کاهش مصرف برق در هنگام پیک بار شبکه است. از سوی دیگر کارکرد چنین سیستم هایی کم کردن میزان مصرف برق از شبکه سراسری و کم شدن فشار وارد بر شبکه می باشد. گام نخست برای نصب این سیستم ها بدست آوردن اندازه ظرفیت مناسب PV و باتری است به گونه ای که بار مصرفی بخش خانگی در هنگام پیک بار شبکه را تامین کند و از این طرق هزینه ها را به حداقل برساند. سپس هزینه سایز بهینه به دست آمده محاسبه می شود و با توجه به در نظر گرفتن دوره ی بازگشت سرمایه ی 4 ساله میزان یارانه ای که دولت باید در ازای نصب و راه اندازی این سیستم ها بپردازد محاسبه می شود. در این مقاله سعی شده با شبیه سازی بار مصرفی یک خانه مسکونی ظرفیت مناسب برای سیستم PV و باتری به منظور برآورده کردن نتیجه مذکور به دست آید.

اغلب مسائل تصمیم گیری در دنیای واقعی به ویژه در زمینه مدیریت منابع آب، مسائل چندهدفه ای هستند که تصمیم گیری بر اساس اهداف متفاوت و متضاد انجام می شود. با توجه به دامنه وسیع کاربرد این گونه مسائل، مدل های متفاوتی برای حل آن ها پیشنهاد شده است، که از مهم ترین آن ها می توان به مدل های بهینه سازی چندهدفه NSGA-II و MOPSO اشاره کرد. هدف از این پژوهش مقایسه عملکرد الگوریتم های NSGA-II و MOPSO در حل مسئله بهره برداری بهینه چندهدفه از مخزن برقابی است. با توجه به اینکه مخازن برقابی در تامین بار پیک شبکه برق مشارکت دارند، در ابتدا با استفاده از شبکه عصبی به پیش بینی قیمت روزانه انرژی در ساعت های اوج پرداخته شده، سپس نتایج حاصل از آن برای بهینه سازی چندهدفه بهره برداری از مخزن سد کارون 5، شامل دو هدف بیشینه سازی درآمد سالانه و بیشینه سازی حداقل انرژی تولیدشده روزانه، به کار گرفته شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که هرچند زمان اجرای روش NSGA II بیش از دو برابر روش MOPSO است، ولی دقت نتایج آن در هر دو هدف 20درصد بهتر از MOPSO است.

امروزه استفاده از برق در بخش خانگی به صورت گسترده ای افزایش یافته و نقش بسیار مهمی در رفاه خانوارها دارد. چون برق قابلیت ذخیره سازی ندارد، برنامه ریزی برای تولید بهینه برق در زمان های مختلف شبانه روز به خصوص زمان پیک و غیرپیک بسیار مهم و اساسی است. در این راستا تخمین صحیح تابع تقاضای برق خصوصا تابع تقاضای برق بخش خانگی که سهم بسیار بالایی در مصرف برق کشور دارد، ضروری به نظر می رسد. بدین منظور در این مطالعه، با استفاده از داده های مربوط به شهرستان های تهران، ورامین و شهریار برای دوره زمانی 1392-1388 با استفاده از مدل پنل و با روش GMM به تخمین کشش های قیمتی و درآمدی تقاضای برق خانگی در کوتاه مدت و بلندمدت برای زمان پیک و غیرپیک مصرف پرداخته شد. نتایج برازش حاکی از این است که کشش های قیمتی و درآمدی تقاضای برق خانگی در شهرستان های منتخب در دوره مورد بررسی در کوتاه مدت از بلندمدت کمتر و در زمان پیک از زمان غیرپیک کمتر بود. علامت کشش متقاطع تقاضای برق در زمان پیک و غیرپیک مثبت و حاکی از این است که تقاضای برق در زمان پیک و غیرپیک جانشین یکدیگر هستند. بنابراین سیاست گذاری صحیح قیمتی نقش مهمی در انتقال مصرف از زمان پیک به غیرپیک خواهد داشت.