عنوان پایان‌نامه
ارایه یک مدل بهینه سازی جدید برای مساله برنامه ریزی افزایش ظرفیت تولید برق تحت شرایط عدم قطعیت وملاحظات زیست محیطی
- رشته تحصیلی
- مهندسی صنایع
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2981;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69215
- تاریخ دفاع
- ۱۵ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- مرتضی شیری پور
- استاد راهنما
- مسعود ربانی
- چکیده
- در جهان روبه رشد امروزی، استفاده روزافزون از وسایل برقی به‌منظور تسهیل در ارتباطات و کارهای روزمره بسیار مورد توجه قرار گرفته است و این امر موجب گردیده است تا انرژی برق، نقش پررنگی را در زندگی عموم مردم جهان ایفا کند. این علاقه مندی سبب شده است تا تقاضا برای آن به‌شدت افزایش یابد و دولت ها نیز در تلاش‌اند تا بتوانند پاسخگوی این تقاضا باشند. از طرفی، شدت افزایش تقاضا موجب گردیده است تا میزان برق قابل توزیع برای سال های پیش رو به اندازه کافی موجود نباشد. از این رو، برنامه ریزی دقیق برای افزایش و توسعه بخش تولید و خطوط انتقال برق بیش از پیش ضروری می باشد. در این تحقیق، برنامه ریزی توسعه ظرفیت تولید و خطوط انتقال برق با هم مورد بررسی قرار گرفته شده است. برنامه ریزی توسعه ظرفیت در افق زمانی طولانی مدت تقسیم بندی می شود و می بایست به نحوی انجام پذیرد که تولیدکننده هم بتواند تقاضای سال های آینده را برآورده کند و هم توان پرداخت هزینه های زیاد سرمایه گذاری و بهره برداری پس از آن را داشته باشد. از این حیث، کمبود سرمایه می تواند به عدم توسعه ظرفیت موجود و به تبع آن مواجه شدن سیستم با مشکلاتی اعم از نداشتن ظرفیت کافی برای عرضه و یا ایجاد ترافیک در خطوط انتقال برق همراه باشد. نتایج به دست آمده موید این نکته می باشند که عدم تامین و مدیریت مناسب منابع مالی موجب به تعویق افتادن توسعه ظرفیت و غیر اقتصادی بودن آن می گردد. از این رو در مدل سازی به سیاست های تامین مالی توجه شده است. یکی از این سیاست های تامین مالی اخذ وام می باشد. این وام برای دوره هایی درنظر گرفته شده است که با کمبود نقدینگی مواجه هستیم. به‌منظور برنامه ریزی دقیق تر مالیات و استهلاک نیز به مدل سازی اضافه گشته است. از سیاست مبادله و فروش مجوز انتشار نیز به عنوان سیاستی انگیزشی برای کاهش آلودگی زیست-محیطی استفاده شده است. همچنین، قیمت فروش برق و قیمت مبادله مجوز انتشار به علت نوسانات زیاد به صورت فازی تعریف شده اند. برای حل مسئله در ابعاد بزرگ روش تجزیه بندرز از طریق تعریف نامعادلات معتبر و تغییر در مراحل الگوریتم، توسعه داده شده است. نتایج نشان می دهد که با اعمال تمام موارد ذکر شده در مدل سازی، جواب های به دست آمده به واقعیت نزدیک تر می باشد و می توان به‌منظور برنامه ریزی معتبرتر و دقیق تر از آن ها استفاده کرد. واژه های کلیدی: وام بانکی، مالیات، استهلاک، مبادله و فروش مجوز انتشار، توسعه ظرفیت، برنامه-ریزی عدد صحیح، عدم قطعیت، تجزیه بندرز
- Abstract
- Nowadays, using electricity for facilitating communication and routine tasks is attracted more than ever. Accordingly, it makes the power energy to have a vital role to people all around the world. This leads electric energy consumption to be increased tremendously and governments are trying to response this demand properly. Besides that, growing consumption makes the available capacity to be not enough for the years to come. Therefore, a perfect plan in order to expand and develop the current generation capacity and transmission network would be necessary as much as ever. In this research, the generation and transmission expansion planning are considered simultaneously. Expansion planning is a long term problem and it should be implemented in a manner that not only Generation Company (Gen-Co) can provide demand for future but afford to the huge cost of investing and operating cost as well. Hence, shortage of investing would lead to develop the capacity not anymore and consequently the network will encounter with a cascade of some problems such as congestion and outage. As a matter of fact, not enough money and a weak management can simply postpone expansion and it would lead a not economic planning. Thus, in this paper, providing money is incorporated in the proposed model. Moreover, providing money through borrowing loan is a suitable policy. This Loan is essential for shortage periods. To have a more accurate planning, tax and depreciation are presented in the modeling. Moreover, cap and trade mechanism as a promotion policy to reduce emission is applied. In addition, electricity price and price of tradable allowance are presented in fuzzy parameters. To solve large scale problems, a benders decomposition is developed through introducing valid inequality and modifying algorithm’s steps. Finally, results illustrate that considering all the mentioned factors lead the problem to be more practical and it can be applied for planning in a more accurate and valid outcomes. Keywords: Loan; Tax; Depreciation; Cap and trade; Capacity expansion; Mixed integer linear planning; Uncertainty, Benders decomposition, Fuzzy.
