فهرست مطالب
فصلنامه مهندسی و مدیریت انرژی
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 24، تابستان 1396)
- تاریخ انتشار: 1396/05/08
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحه 1با گسترش منابع تولید پراکنده در ریز شبکه های صنعتی، استفاده از یک سیستم مدیریت انرژی جهت برنامه ریزی بهینه مشارکت منابع تولید و مصرف با هدف کاهش هزینه بهره برداری مورد اهمیت واقع شد. با تثبیت تجدید ساختار در سیستم های قدرت و افزایش بهای انرژی در بعضی ساعات روز برنامه مدیریت سمت بار از سوی مصرف کنندگان مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. در این مقاله در ابتدا مدلی جدید برای برنامه ریزی بارهای کنترلپذیر ارائه شده است. سپس به برنامه ریزی بهینه منابع انرژی برای یک ریزشبکه صنعتی با بارهای الکتریکی و حرارتی با استفاده از تکنیک برنامه ریزی مختلط با اعداد صحیح پرداخته شده است. منابع انرژی ریز شبکه های صنعتی، واحدهای تولید همزمان برق و حرارت، پیل سوختی، پنل خورشیدی، ذخیره ساز الکتریکی، تبادل با شبکه بالادست و بارهای کنترل پذیر است. روش پیشنهادی در یک شبکه نمونه اجرا شده و کارایی مدل پیشنهادی نمایش داده شده است.کلیدواژگان: مشارکت واحدها، بارهای کنترل پذیر، تولیدات پراکنده، تولید همزمان برق و حرارت، ذخیره ساز الکتریکی
-
صفحه 14در این مقاله، یک سیستم تولید توان ترکیبی فتوولتاییک-باتری-دیزل ژنراتور برای تغذیه یک شبکه جزیره ایدور افتاده در شمال غرب کشور طراحی وبهینه سازی می شود. با توجه به عدم دسترسی آسان به شبکه مذکور، تهیه سوخت برای ژنراتور نصب شده در محل مشکل می باشد، لذا در اینجا هدف از طراحی سیستم استفاده حداقلی از ژنراتور و کاهش مصرف سوخت آن می باشد. به این منظور در ابتدا ظرفیت باتری و سیستم فتوولتاییک به منظور تامین انرژی با کمترین هزینه تولید توسط نرم افزارHOMER بهینه سازی می شود. پس از طراحی ظرفیت مناسب برای منابع، یک سیستم مدیریت توان بهینه به منظور استفاده حداقلی از ژنراتور برای منابع موجود با استفاده از نرم افزارMATLAB طراحی می شود. در این روش از نمایه بار و پیش بینی شدت تابش خورشید در روز پیش رو استفاده شده است. همان طور که نشان داده می شود، با استفاده از روش معرفی شده، ساعات کاری ژنراتور و نتیجتا مصرف سوخت آن کاهش میابد. همچنین نشان داده می شود که در روش معرفی شده، امکان استفاده از باتری با ظرفیت های پایین تر از مقادیر محاسبه شده در نرم افزار HOMER میسر می باشد که می تواند باعث کاهش هزینه نصب سیستم و نهایتا کاهش هزینه تولید انرژی گردد.همچنین، نشان داده می شود که با استفاده از روش معرفی شده، در اواسط روز که تولید توان در سیستم فتوولتاییک حداکثر بوده و مصرف بار حداقل می باشد، نیازی به استفاده از بارهای تلفاتی برای ایجاد تعادل توان وجود نخواهد داشت. به دلیل عدم نیاز به بارهای زائد در روش معرفی شده، ساعت کار سیستم به اندازه 26% در مقایسه با روش معمول که در نرم افزار HOMER استفاده می شود کاهش می یابد.کلیدواژگان: فتوولتاییک، باتری، ژنراتور، شبکه جزیره ای، سیستم مدیریت انرژی، بهینه سازی ظرفیت
-
صفحه 26در این مقاله، پس از ارائه مدل فضای حالت غیرخطی توربین بادی با ژنراتور القایی قفس سنجابی، ابتدا مدل تجمیع یافته ی غیر خطی توربین بادی سرعت متغیر با تغییر زاویه پیچش پره ها توسعه یافته، سپس کنترل کننده اولیه و مولد سیگنال مرجعی طراحی می شود که در سرعتهای مختلف باد، ضمن کنترل ولتاژ پایانه خروجی ژنراتور، بالابردن بازدهی آن و افزایش توان استخراج شده از انرژی باد، سیستم را به نقطه کار مطلوب هدایت نماید. در ادامه به روشAWT IMAGE، برای مدل خطی شده، یک کنترل کننده تکمیلی مقاوم طراحی می گردد که سیستم را در حضور نامعینی های ایجادشده در آن برای بهبود عملکرد در حالت گذرا کنترل نماید. ایده کنترل تکمیلی، که قبل از این برای نیروگاه های آبی و حرارتی مورد استفاده قرار گرفته، در این مقاله برای توربینهای بادی به کار رفته است.کلیدواژگان: توربین بادی، مدلسازی، ژنراتور القایی قفس سنجابی سرعت متغیر، کنترل برداری، زاویه پیچش پره، کنترل مقاوم
-
صفحه 42امروزه استفاده از عملیات پیش تیمار جهت کاهش زمان، انرژی و هزینه های خشک کردن محصولات کشاورزی و مواد غذایی مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر گیاه دارویی رزماری با استفاده از پیش تیمار مایکروویو در سه تیمار (90 وات به مدت 5 دقیقه، 180 وات به مدت 5/2 دقیقه و 360 وات به مدت 5/1 دقیقه) و تیمار شاهد (بدون عملیات پیش تیمار) در یک خشک کن جریان هوای گرم در دماهای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس خشک و پارامترهای انرژی و ترمودینامیکی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کمترین میزان انرژی مخصوص مورد نیاز و گرمای مخصوص مورد نیاز در دمای 60 درجه سلسیوس و پیش تیمار 360 وات و بالاترین میزان این دو پارامتر در دمای 50 درجه سلسیوس و در تیمار شاهد بود. همچنین بالاترین میزان بازده حرارتی و بازده همرفتی به ترتیب به میزان 32/64 کیلوگرم بر کیلوژول، 32/33% در دمای 60 درجه سلسیوس و اعمال پیش تیمار 360 وات و پایین ترین میزان بازده حرارتی و بازده همرفتی به ترتیب به میزان 15/5 کیلوگرم بر کیلوژول، 54/11% در دمای 40 درجه سلسیوس و اعمال بدون پیش تیمار (تیمار شاهد) اتفاق افتاد. تغییرات روند بازده انرژی و خشک کردن به دلیل اعمال پیش تیمار مایکروویو روند نامنظمی داشت اما می توان نتیجه گرفت که اعمال پیش تیمار سبب کاهش شدید گرما و انرژی کل مصرفی می گردد. همچنین بیشترین میزان اسانس تولیدی در دمای 40 درجه سلسیوس و استفاده از پیش تیمار مایکروویو با توان 360 وات به مدت 5/2 دقیقه به میزان 77/0% و کمترین میزان اسانس تولیدی در دمای 60 درجه سلسیوس و بدون استفاده از پیش تیمار به میزان 21/0% بدست آمد.امروزه استفاده از عملیات پیش تیمار جهت کاهش زمان، انرژی و هزینه های خشک کردن محصولات کشاورزی و مواد غذایی مورد توجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر گیاه دارویی رزماری با استفاده از پیش تیمار مایکروویو در سه تیمار (90 وات به مدت 5 دقیقه، 180 وات به مدت 5/2 دقیقه و 360 وات به مدت 5/1 دقیقه) و تیمار شاهد (بدون عملیات پیش تیمار) در یک خشک کن جریان هوای گرم در دماهای 40، 50 و 60 درجه سلسیوس خشک و پارامترهای انرژی و ترمودینامیکی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کمترین میزان انرژی مخصوص مورد نیاز و گرمای مخصوص مورد نیاز در دمای 60 درجه سلسیوس و پیش تیمار 360 وات و بالاترین میزان این دو پارامتر در دمای 50 درجه سلسیوس و در تیمار شاهد بود. همچنین بالاترین میزان بازده حرارتی و بازده همرفتی به ترتیب به میزان 32/64 کیلوگرم بر کیلوژول، 32/33% در دمای 60 درجه سلسیوس و اعمال پیش تیمار 360 وات و پایین ترین میزان بازده حرارتی و بازده همرفتی به ترتیب به میزان 15/5 کیلوگرم بر کیلوژول، 54/11% در دمای 40 درجه سلسیوس و اعمال بدون پیش تیمار (تیمار شاهد) اتفاق افتاد. تغییرات روند بازده انرژی و خشک کردن به دلیل اعمال پیش تیمار مایکروویو روند نامنظمی داشت اما می توان نتیجه گرفت که اعمال پیش تیمار سبب کاهش شدید گرما و انرژی کل مصرفی می گردد. همچنین بیشترین میزان اسانس تولیدی در دمای 40 درجه سلسیوس و استفاده از پیش تیمار مایکروویو با توان 360 وات به مدت 5/2 دقیقه به میزان 77/0% و کمترین میزان اسانس تولیدی در دمای 60 درجه سلسیوس و بدون استفاده از پیش تیمار به میزان 21/0% بدست آمد.کلیدواژگان: بازده انرژی و خشک کردن، انرژی مخصوص، بازده حرارتی، رزماری
-
صفحه 52در سال های اخیر کشورهای مختلف توجه فزاینده ای به انرژی های تجدیدپذیر و پاک نظیر انرژی خورشیدی، باد، زمین گرمایی و غیره جهت رسیدن به اهدافی نظیر ایجاد تنوع در استفاده از منابع انرژی، کاهش وابستگی به یک حامل انرژی، ملاحظات زیست محیطی و دستیابی به انرژی پایدار معطوف داشته اند. ازسوی دیگر بالا رفتن قیمت سوخت های فسیلی و محدود بودن آن ها، آلودگی های زیستی و رشد تکنولوژی های مرتبط از عوامل محرک برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در آینده است. این مقاله به شناسایی معیارهای کیفی و کمی جهت احداث نیروگاه های با منابع تجدید پذیر از منظر اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی و فنی می پردازد. سپس با استفاده ترکیبی از ابزارهای منطق دیجیتال بهبود یافته و ویکور فازی روشی برای وزن دهی معیارها و اولویت بندی احداث نیروگاه های تولید برق با منابع تجدیدپذیر ارائه می گردد. برای درک بهتر روش پیشنهادی، یک مطالعه موردی در مورد کشور ایران مطرح می گردد و در آن 5 نوع نیروگاه تولید برق با منابع تجدیدپذیر مورد ارزیابی قرار می گیرند. نتایج نشان دهنده این امر است که اولویت احداث با توجه به معیارهای تعیین شده به ترتیب با نیروگاه های برق آبی، زمین گرمایی، بادی، زیست توده و فوتوولتاییک است.کلیدواژگان: ویکور فازی، منطق دیجیتالی بهبودیافته، انرژی تجدیدپذیر، نیروگاه، تصمیم گیری چندمعیاره
-
صفحه 62بحران کمبود انرژی یکی از بنیادی ترین مسائل جوامع بشری است و استفاده بهینه از منابع انرژی واحد و تولید همزمان موجب حفظ منابع انرژی فسیلی و توسعه پایدار جوامع بشری می گردد. مهمترین نقص نیروگاه های حرارتی پائین بودن راندمان و تلفات حرارتی زیاد آن هاست. در بهترین شرایط که مربوط به چرخه ترکیبی است بیش از 50 درصد انرژی حرارتی تلف می شود. در فرایند تولید همزمان گرما، سرما و توان بازده کلی این واحدها به 70 تا 90 درصد افزایش می یابد. در این تحقیق برای صرفه جویی و استفاده بهینه از انرژی اولیه تلفیق آب شیرین کن چند اثره و یک سیستم تولید همزمان گرما، سرما و توان با محرک توربین گاز مورد ارزیابی ترمودینامیکی قرار گرفته است. اجزاء سیستم تلفیقی شامل کمپرسور، محفظه احتراق، توربین گاز، مبدل بازیافت حرارت سه فشاره، چیلر جذبی و آب شیرین کن چند اثره می باشد. بخار کم فشار تولیدی در مبدل بازیافت حرارت جهت مصرف چیلر جذبی، بخار با فشار میانی جهت راه اندازی آب شیرین کن و بخار سوپر هیت پر فشار جهت مصارف گرمایشی بکار می رود. مدلسازی سیستم با استفاده از نرم افزار EES و با در نظر گرفتن روابط موازنه های جرم و انرژی انجام شده است. نتایج مدلسازی نشان داد که با طرح جدید بازده سیستم از 32 درصد به 84 درصد افزایش می یابد.کلیدواژگان: آب شیرین کن، تولید همزمان، توربین گاز، آب شیرین کن چند اثره، ارزیابی ترمودینامیکی
-
Page 1With the development of distributed generation sources in the industrial microgrids (IMGs), the energy management problem for optimal scheduling of production and consumption is used to reduce the operation cost. By restructuring in power systems and increasing energy prices in some hours of the day, the demand side management programs are considered. In this paper, at first is proposed a new model for controllable load management; Then are presented studies the optimization of energy resource scheduling for an IMG that has been electrical and thermal loads using mixed integer programming techniques. Combined heat and power unit, PV panels, electric storage, exchange with upstream network and controllable loads is considered as energy resources in IMG for supplied the loads. The proposed method has been implemented in a test network and the efficiency of the proposed model is displayed.Keywords: Unit Commitment, Controllable Load, Distributed Generation, Combined Heat, Power, Electrical Storage System
-
Page 14In this paper, a hybrid photovoltaic-battery-diesel generator system is designed and optimized for a remote islanded electric network in the northwest regions of the country. Considering the hardship of transferring fuel to the region where the system is installed, this study aims to minimize the generator fuel consumption. To evaluate the effectiveness of the proposed system economically, the HOMER software is used to find appropriate sizes for the photovoltaic and battery systems in order to minimize the fuel cost of generator. After finding the power sources optimized sizes ,a power management system for reducing the generator work hours during a day is introduced using MATLAB software. In the proposed management method, the predicted photovoltaic power production and anticipated load demand profiles are used. As it is concluded in this paper, taking advantage of the proposed method, the generator work hours and consequently the generator fuel consumption are decreased to its minimum value. Moreover, in the proposed method, the required battery capacity is much lower than one presented by the HOMER, in turn, resulting a lower system installation and fuel costs. Furthermore, it is confirmed that, in the middle of the day, when the photovoltaic power generation and load consumption are at their maximum and minimum values respectively, there is no need to waste the surplus of photovoltaic power in dump loads. As in the proposed method no dumping loads are needed, the generator average working time per day is decreased by 26% compared to the method used in HOMER software.Keywords: Photovoltaic, battery, diesel generator, islanded grid, power management system, size optimization
-
Page 26This paper presents a complete nonlinear model for a wind turbine system with a variable speed cage machine generator, firstly. Then a primary controller which is named reference signal generator will be designed to lead system to optimum operating condition at various wind speeds. Regulating terminal voltage of generator, increasing generator efficiency and maximum power tracking are the Control objectives. Finally using the linearized state space model of system, a complementary robust AWT IMAGEcontroller will improve transient response of the system considering its uncertainties in the aerodynamic parameters. Simulation results show that the proposed controller damps the power oscillation more rapidly and improves stability of overall system.Keywords: Wind Turbine Modelling, Wind power generation, Variable speed Induction generators, Vector Control, Pitch Control, Hinf control
-
Page 42Today the use of pretreatment operations to reduce time, energy and cost of drying of agricultural products and foodstuffs are taken into consideration. In this study the rosemary herb dried by using the microwave pre-treatment at three treatments (90 W for 5 minutes, 180 W for 5.2 minutes and 360 W for 5.1 minutes) and control treatment (without pre-treatment) in a hot air dryer at temperatures of 40, 50 and 60 °C and were evaluated energy and its thermodynamic parameters. The results showed that the lowest amount of specific energy required and specific heat required occurred at temperature 60 °C and pre-treatment 360 W and the highest value of this parameter occurred at temperature 50 °C and control treatment. Also the highest thermal efficiency and convective efficiency was 64.32 kJ/kg and 33.32% at temperature 60 °C and 360 W pre-treatment and the lowest thermal efficiency and convective efficiency was 5.15 kJ/kg and 11.54% at temperature 40°C and control treatment. Changes in energy and drying efficiency was irregular because of apply microwave treatment but it can be concluded that applying microwave pre-treatment caused reduction heat and total energy consumed. The highest essential oil content was %0.77 and occurred at 40°C by using microwave pretreatment with 360 for 2.5 min, and the lowest essential oil content was %0.21 and occurred at 60°C in control treatment.Keywords: Drying, energy efficiency, specific energy, thermal efficiency, rosemary
-
Page 52Renewable energy types such as solar, wind or geothermal energy have been increasingly considered by different countries over the last few years in order to diversify power sources, reduce dependence on one single of energy, and achieve sustainable energy. On the other hand, rising prices of fossil fuels and the fact that they are finite, environmental pollution and evolution of the related technologies have drawn attention to renewable energy. This paper identifies economical, environmental, social and technical aspects of quantitative and qualitative criteria for renewable-power plant. Then a hybrid method of a Modified Digital Logic and fuzzy VIKOR is presented to weight the criteria and prioritize renewable-power plants. To illustrate the proposed method, a case study in the country Iran is presented; in which five types of renewable-power plants are evaluated. Results suggest that the priorities according to the criteria are hydroelectric, geothermal, wind, biomass and photovoltaic power plants, respectively.Keywords: fuzzy VIKOR, Modified Digital Logic, renewable energy, power plants, MCDM
-
Page 62In this paper, basic instructions for preparation of a paper for Journal of Energy Management are presented. This document contains information about all formats, fonts, the styles and sizes. All required 'Style's such as titles, subtitles, abstract, body and etc. are predefined, and so there is no need to define a new one. Just select the appropriate style with respect to different sections of a paper. Please note that the Journal of Energy Management has the right to reject any paper not according the predefined styles without further inspections. The abstract part is limited to 200 words in one paragraph. It should concisely state what was done, how it was done, why, and what is the primary result and its significance. The abstract cannot contain details, figures, tables, equations, or references.Keywords: Desalination, Cogeneration, Gas turbine, MED-TVC, Thermodynamic analysis
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.