چکیده

رهیافت هاب انرژی (EH) زیرساخت‌های ناهمگن انرژی را به یکدیگر مرتبط می‌نماید. این بینش پیوستگی منابع انرژی تجدیدپذیر (RERs) را با زیر ساخت‌ها میسر می‌نماید. هاب انرژی با در بر داشتن انواع مختلفی از تکنولوژی‌ها، تقاضاهای خروجی هاب را از طریق انتقال، تبدیل یا ذخیره حامل‌های انرژی ورودی هاب را برآورده می‌نماید. عملکرد کلی سیستم قدرت بستگی به اجرای بهینه هر کدام از EHها دارد. در این مقاله، یک فرمول‌بندی ریاضی برای برنامه‌ریزی بهینه یک EH توسعه یافته یا توجه به محدودیت‌های عملیات ارائه گردیده است. دو تابع هدف (Ofs) برای شرایط قطعی و تصادفی قدرت باد، قیمت برق و تقاضای الکتریسیته هاب ارائه گردیده‌اند. OFها شامل هزینه‌های مرتبط با سرمایه‌گذاری، عملیات، قابلیت اطمینان و صدور می‌باشند. EH توسط مبدل (T)، حرارت و برق ترکیبی (CHP)، بویلر (B) و ذخیره حرارتی (TS) ساخته شده است. EH از طریق توربین بادی (WT)، ذخیره انرژی (ES) و برنامه‌های پاسخ به تقاضا (DR) توسعه داده شده‌ است. حامل‌های انرژی ورودی هاب برق، گاز و آب می‌باشند. تقاضاهای خروجی هاب برق، حرارت، گاز و آب هستند. حلگر CPLEX از GAMS جهت حل مدل برنامه‌نویسی خطی صحیح مرکب (MILP) هاب توسعه یافته به کار گرفته شده است. شبیه‌سازی مونته کارلو برای تولید سناریوهای مختلف برای باد، قیمت و تقاضا استفاده شده است. ابزار SCENRED و تکنیک پیشرو/پسرو GAMS تعداد سناریوها را به ۱۰ سناریوی برتر کاهش می‌دهد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که کدام تکنولوژی و با چه ظرفیتی باید در EH نصب گردد. نتایج ثابت می‌نمایند که چه هنگام حداقل/حداکثر ظرفیت‌های تکنولوژی‌های هاب جهت نصب در هاب مورد نیاز می‌باشند. ضمنا نتایج بیان می‌نمایند که چه هنگام، چه نوع تکنولوژی و چه مقدار حامل انرژی باید برای به حداقل رساندن هزینه‌های مرتبط با سرمایه‌گذاری، عملیات، قابلیت اطمینان و صدور هاب به کار رود. راندمان WT،ES و DR در شرایط حتمی و اتفاقی و تاثیر ابهامات باد، قیمت و تقاضا در برنامه‌ریزی هاب تحت ارزیابی قرار گرفته‌اند. نهایتا، تاثیر ظرفیت شبکه گاز و CHP در برنامه‌ریزی هاب مورد بررسی قرار گرفته است.