برنامه ریزی برای گسترش ظرفیت تولید برق در ایران به کمک روش برنامه ریزی احتمالی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشیار دانشکده مهندسی صنایع دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در این مقاله، یک الگوی برنامه­ریزی خطی احتمالی با متغیرهای عدد صحیح ارائه شده است که مجموع هزینه های تولید را با توجه به فن‌آوری­های مختلف تولید برق در طول بازه زمانی مورد مطالعه، حداقل می­سازد. در این الگو، میزان تقاضا غیر قطعی است و سه حالت برای تقاضا در قالب برنامه­ریزی احتمالی در نظر گرفته شده است. در این الگو کل کشور به مناطقی تقسیم شده که تصمیمات گسترش ظرفیت برای هر یک از مناطق در یک الگوی یکپارچه گرفته می­شود. همچنین در این الگو، ساز و کاری در نظر گرفته شده است تا کاهش هزینه­های سرمایه گذاری، با بومی شدن فن‌آوری و افزایش یادگیری نیز در الگو منظور شوند. در انتها نیز به منظور تحلیل نتایج خروجی الگوی بهینه سازی، الگوی پویایی سیستمها ایجاد شده است تا تاثیر برنامه ارائه شده روی شاخصهایی از صنعت برق نظیر هزینه و سود تحت هر یک از حالتهای تقاضا مورد مطالعه قرار گیرد.
برنامه بهینه گسترش ظرفیت پیشنهاد شده توسط الگو، شامل فن‌آوریهای مختلف تولید برق است که نیروگاه گازی بیشترین سهم از گسترش ظرفیت را داراست. نیروگاه­های برق آبی، سیکل ترکیبی، هسته­ای، زمین گرمایی و بادی نیز در طرح بهینه وجود دارند. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A Stochastic Programming Model for Power Generation Expansion Planning in Iran

نویسندگان [English]

  • Alireza Taghipoor Rezvan 1
  • Abbas Seifi 2
چکیده [English]

In this paper, by developing a mixed integer stochastic programming model, total cost of construction of new power generation capacity using various technologies and the cost of generating electricity during a planning horizon is minimized. The demand is considered uncertain in this model and is assumed to follow three possible scenarios. In this study, the country is divided to several regions and the investment decisions are taken for each region in an integrated model. Furthermore, a learning mechanism of technologies is considered in the model, so the cost of investment in technologies will decrease as installed capacity of each technology is increasing. Finally, in order to analyze the output of optimization model, by developing a system dynamic model, the impacts of the proposed plan on some power industry indicators such as cost and profit is shown with respect to each demand scenario.
The resulting capacity expansion plan consists of various power generation technologies among which gas turbine power plant constitutes the biggest part of the expansion plan. Other technologies such as hydro, combined cycle, nuclear, geothermal and wind power plants exist in the expansion plan.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Capacity Expansion Planning
  • Power Industry
  • Power Generation
  • Stochastic Programming
  • System Dynamics

مراجع

[1] گزارش مدلهای انرژی، موسسه پژوهش در مدیریت و . برنامهریزی انرژی، 1384
[2] پروژه هدفمندسازی یارانه برق و بررسی تأثیرات آن بر شاخصهای صنعتی برق )فاز مدلسازی(، موسسه - . پژوهش در مدیریت و برنامه ریزی انرژی84-1383
[3] Zhu J. ; Chow M., “A Review of Emerging Techniques on Generation Expansion Planning,” IEEE Trans. on Power Systems, vol. 12, no. 4, pp. 1722-1728, 1997.
[4] Tzeng G.H., et al., “Multiobjective Decision-Making Approach to Energy Supply Mix Decision in Taiwan,” Energy Sources, vol. 16 , pp. 301-316, 1994.
[5] International Atomic Energy Agency (IAEA), Wien Automatic System Planning Package (WASP-III) User's Manual, Vienna, Austria (1980).
[6] Park J.; Park Y.; "An Improved genetic algorithm for generation expansion planning", IEEE Trans. on power systems, Vol.15 ,No.3 ,2000.
[7] J. Alvarez; K. Ponnambalam, V. Quintana, "Generation Expansion under Risk Using Stochastic Programming", Proceedings of the 37th Annual North American Power Symposium, pp. 530-537, 2005.
[8] Botterud A.; Ilic M.; Wangensteen I.; "Optimal Investments in Power Generation Under Centralized and Decentralized Decision Making", IEEE Trans. On Power Systems, Vol. 20, No. 1, pp. 254-263, 2005.
[9] Pokharel S.; Ponnambalam K.; "Investment Planning for Electricity Generation Expansion", International Journal of Energy Research, Vol. 21, pp. 185-194, 1997.
[10] Albornoz V.M.; Benario P. ; Rojas M.E.; "A two-stage stochastic integer programming model for a thermal power system expansion", International Transactions in Operational Research, Vol.11, pp. 243-257, 2004.
[11] Energy Information Administration, "The Electricity Market Module of the National Energy Modeling System : Model Documentation Report", March 2004.
[12] Barreto L.; "Technological Learning In Energy Optimization Models And Deployment Of Emerging Technologies", Doctoral Dissertation,Swiss Federal Institute of Technology Zurich, 2001.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار