Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

12 ноябр 2026, панҷшанбе
VERİANLA Нашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Муҳандисӣ / Тарҳрезӣ ва Оптимизатсияи Микрошабакаҳои Пайваст ба Шабакаи Интеллектуалӣ барои Истгоҳҳои Пуркунии Нақлиёти Барқӣ бо Ҳамгироии Ҳисобкунии Холиси Энергия ва Вокуниш ба Талабот
Муҳандисӣ

Тарҳрезӣ ва Оптимизатсияи Микрошабакаҳои Пайваст ба Шабакаи Интеллектуалӣ барои Истгоҳҳои Пуркунии Нақлиёти Барқӣ бо Ҳамгироии Ҳисобкунии Холиси Энергия ва Вокуниш ба Талабот

Микрошабакаи пуркунии EV, ки ба шабакаи интеллектуалӣ пайваст аст, низоми энергетикиест, ки эҳтиёҷи энергетикии истгоҳҳои пуркунии нақлиёти барқиро бо идоракунии якҷояи истеҳсоли фотоэлектрикӣ, энергияи бод, низоми захиракунии энергияи батареявӣ, табдилдиҳанда ва пайвасти дуҷониба ба шабака таъмин карданро ҳадаф мегирад.

08/11/2026  Veri Anla  134 боздид
Тарҳрезӣ ва Оптимизатсияи Микрошабакаҳои Пайваст ба Шабакаи Интеллектуалӣ барои Истгоҳҳои Пуркунии Нақлиёти Барқӣ бо Ҳамгироии Ҳисобкунии Холиси Энергия ва Вокуниш ба Талабот

Микрошабакаи пуркунии EV, ки ба шабакаи интеллектуалӣ пайваст аст, низоми энергетикиест, ки ҳадаф дорад эҳтиёҷи энергетикии истгоҳҳои пуркунии нақлиёти барқиро бо идоракунии ҳамзамони истеҳсоли фотоэлектрикӣ, энергияи бод, низоми захиракунии энергияи батареявӣ, табдилдиҳанда ва пайвасти дуҷониба ба шабака таъмин кунад. Ин таҳқиқот андозагирии чунин низомро барои Эр-Риёз бо истифода аз HOMER Grid оптимизатсия мекунад; ҳисобкунии холиси энергия (Net Energy Metering, NEM) ва вокуниши ба талабот асосёфта ба ҳавасмандкунӣ (incentive-based Demand Response, iDR)-ро дар як сатҳи низом арзёбӣ намуда, чаҳорчӯбаи арзёбии чорсамтаи 4E-ро дар самтҳои энергия, муҳити зист, шуғл ва иқтисод ташкил мекунад.

Таҳқиқот ба насб ва ченкунии саҳроии микрошабакаи воқеии тиҷоратӣ асос наёфтааст. Бо истифода аз шуоъафкании офтоб, суръати бод, ҳарорати муҳит, бори барқии ҷомеа, рафтори пуркунии EV, тарифҳои барқ ва қатъшавиҳои шабака симулятсияи детерминистии силсилаи вақтӣ барои як сол, яъне 8760 соат, гузаронида шудааст. HOMER Grid андозаҳои гуногуни PV, турбинаи бодӣ, батарея ва табдилдиҳандаро муқоиса карда, конфигуратсияҳои ҷавобгӯи маҳдудиятҳои техникиро аз рӯйи ҳалли дорои камтарин арзиши умумии холиси ҷорӣ (Total Net Present Cost, TNPC) тартиб додааст.

Эталони умумии муқоисаҳо конфигуратсияи BES/Conv/Grid мебошад, ки бе истифодаи iDR оптимизатсия шудааст ва истеҳсоли барқароршавандаро дар бар намегирад. TNPC-и ин низом 2,92 миллион $, ва LCOE-и стандартии HOMER Grid 0,0872 $/kWh мебошад. Ҳангоми илова кардани манбаъҳои барқароршаванда ва истифода нашудани iDR, низоми оптималии PV/WT/BES/Conv/Grid TNPC-ро то 1,41 миллион $ ва LCOE-и стандартиро то 0,0470 $/kWh коҳиш додааст.

Ҳангоми илова шудани сенарияи iDR низ конфигуратсияи оптималӣ боз PV/WT/BES/Conv/Grid буд; бо 1531 kW PV, панҷ турбинаи бодии синфи 100 kW, 144 воҳиди батарея ва иқтидори табдилдиҳандаи 943 kW, TNPC 0,365 миллион $ ва LCOE-и стандартии HOMER Grid 0,0287 $/kWh ҳисоб шудааст. Ин қимати TNPC нисбат ба эталони умумии вобаста ба шабака тақрибан %87,5 пасттар аст; коҳиш нисбат ба низоми оптималии барқароршаванда бе iDR тақрибан %74 мебошад.

Таърифи стандартии LCOE дар HOMER Grid барқи ба шабака содиршударо низ ба махраҷи энергияи барқи муфид дохил мекунад. Аз ин рӯ, муҳаққиқон нишондиҳандаи иловагии муҳофизакоронаро ҳисоб карда, ҳангоми хориҷ кардани содирот аз махраҷ LCOE-и низоми оптималии iDR-ро, ки танҳо ба бори истифодабарандаи ниҳоӣ хизмат мекунад, тақрибан 0,0372 $/kWh ёфтаанд. Ин қимат низ аз эталони умумии 0,0872 $/kWh тақрибан %57,3 пасттар аст.

Низоми оптималии iDR дар як сол 443.327 kWh барқи шабакаро харида, 856.887 kWh барқ содир кардааст ва дар модел тақрибан 63.128 $/сол даромади iDR ба вуҷуд овардааст. Ҳиссаи стандартии энергияи барқароршавандаи HOMER %88,2 ва ҳиссаи барқароршавандаи хизматрасонӣ ба бор, ки содиротро хориҷ мекунад, %84,7 мебошад. Эмиссияи амалиётии CO₂ аз шабака аз тақрибан 1826,07 ton/сол дар эталони умумӣ то 280,18 ton/сол коҳиш ёфтааст.

Аммо натиҷаҳои iDR даромадҳои тиҷоратие нестанд, ки тибқи тарифи воқеии iDR-и Арабистони Саудӣ тасдиқ шуда бошанд. Дар таҳқиқот барои тобистон 10 $/kW-event ва барои зимистон 7 $/kW-event ҳамчун фарзияи сенариявӣ истифода шудаанд. Илова бар ин, “коҳиши талабот” дар HOMER ҳатман маънои аз ҷиҳати физикӣ ба ҳамон миқдор хомӯш кардани бори истифодабарандаи ниҳоиро надорад; қуввае, ки ба шарофати разряди батарея ё истеҳсоли барқароршавандаи дар маҳал аз шабака харидорӣ намешавад, низ метавонад ба ин қимат саҳм гузорад.

Талаботи пуркунии EV дар модел ҳамчун хизматрасонии қатънашаванда нигоҳ дошта шудааст. Аз ин рӯ, татбиқи iDR сессияҳои пуркунии EV-ро кам накардааст; дар истгоҳи навъи манзилӣ солона 3592 ва дар истгоҳи шоҳроҳӣ 7367 сессия дар ҳар ду сенария яксон мондаанд. Дар тарафи манзилӣ тақрибан 0,2 сессия/рӯз бинобар иқтидори собити пуркунӣ таъминнашаванда буд, дар ҳоле ки дар истгоҳи шоҳроҳӣ сессияи аз дастрафта набуд.

Барои интиқоли таҳқиқот ба кишварҳои дигар ё лоиҳаҳои воқеии тиҷоратӣ, захираҳои маҳаллии офтоб/бод, тарифҳои харидуфурӯши барқ, қоидаҳои NEM, baseline ва қонунгузории воқеии settlement барои iDR, талаботи EV, арзиши батареяҳо, меъёрҳои фоизӣ ва эътимоднокии шабака бояд алоҳида санҷида шаванд. Таҳқиқот нишон намедиҳад, ки сенарияи баррасишудаи Эр-Риёз дар минтақаи дигар ҳамон натиҷаҳои хароҷот ва эмиссияро медиҳад.

Таҳқиқот кадом мушкилро ҳал кардан мехоҳад?

Афзоиши шумораи нақлиёти барқӣ на танҳо ба бахши нақлиёт, балки ба шабакаи барқ низ таъсир мерасонад. Вақте ки истгоҳҳои пуркунии EV-и пуриқтидор дар як соатҳо бо шиддат истифода мешаванд, қувваи қуллаи аз шабака гирифташаванда метавонад афзоиш ёбад. Дар натиҷа сармоягузориҳои нави шабакавӣ, пардохтҳои баланди талабот, норасоии иқтидор ва афзоиши эмиссия вобаста ба шиддати карбонии барқи шабака метавонанд ба миён оянд.

Равиши ин таҳқиқот ба ҷои кӯшиши ҳал кардани мушкил танҳо бо насби PV-и бештар ё батареяи калонтар, истеҳсол, захиракунӣ, харидуфурӯши шабакавӣ ва талаботи чандирро ба як масъалаи оптимизатсия дохил мекунад.

Холигии адабиёт низ дар ҳамин ҷост. Энергияи барқароршаванда, пуркунии EV, NEM ё вокуниш ба талабот қаблан алоҳида-алоҳида омӯхта шудаанд. Муҳаққиқон саҳми худро ҳамчун истифодаи бори аввалини ин мафҳумҳо пешниҳод намекунанд. Саҳми асосӣ арзёбии якҷояи NEM, iDR-и рӯйдодбунёд, иҷрои хизматрасонии EV, шуғли мустақими лоиҳа ва нишондиҳандаҳои молиявии сармоягузор-меҳвар дар як чаҳорчӯбаи банақшагирии EVCS-и пайваст ба шабака мебошад.

Оптимизатсияи 4E Дар Ин Таҳқиқот Чӣ Маъно Дорад?

4E чаҳорчӯбаест, ки натиҷаҳои таҳқиқотро дар самтҳои Energy, Environmental, Employment ва Economic, яъне энергия, муҳити зист, шуғл ва иқтисод арзёбӣ мекунад; аммо оптимизатсияи математикӣ якмақсадӣ мебошад ва HOMER Grid асосан TNPC-ро камина мекунад, дар ҳоле ки дигар нишондиҳандаҳои 4E барои муқоисаи ҳалли оптималӣ ва алтернативӣ истифода мешаванд.

СамтНишондиҳандаҳои асосии истифодашуда дар таҳқиқот
ЭнергияИстеҳсоли PV ва бод, харид/фурӯши шабака, ҳиссаи энергияи барқароршаванда, throughput-и BES, камбуди иқтидор, хизматрасонии энергетикии EVCS
Муҳити зистCO₂ аз шабака; инчунин SO₂ ва NOx ҳамчун ифлоскунандаҳои маҳаллии алоҳида
ШуғлEPC job-years, FTE-и доимии O&M/эксплуатация ва қувваи кории инфрасохтори EVCS
ИқтисодTNPC, LCOE, CAPEX, OPEX, ROI, IRR, SPP, DPP, utility bill savings, даромадҳои NEM ва iDR

Ин фарқгузорӣ муҳим аст. Ифодаи “оптимизатсияи 4E” маънои онро надорад, ки чаҳор функсияи мақсадии ҷудогона ҳамзамон оптимизатсия мешаванд. Дар мақола функсияи мақсад камина кардани TNPC мебошад; нишондиҳандаҳои энергия, муҳити зист ва шуғл барои арзёбии муқоисавии ҳалли мувофиқ истифода мешаванд.

Меъмории микрошабакаи пешниҳодшуда

Низом меъмории гибридии AC/DC дорад. Истеҳсоли PV ва бод дар тарафи AC бори ҷомеа ва истгоҳҳои пуркунии EV-ро таъмин мекунад. Низоми захиракунии энергияи батареявӣ дар тарафи DC тавассути табдилдиҳандаи дуҷониба ба низоми AC пайваст мешавад. Ҳисобкунаки интеллектуалӣ ва интерфейси шабака ҳам воридот ва содироти барқ ва ҳам иртиботи сигналҳои тариф ва iDR-ро таъмин мекунанд.

Меъмории микрошабака, ки барои Verianla мустақилона бар асоси робитаҳои низомии таҳқиқоти манбаъ аз нав сохта шудааст. Нусхаи пикселии Шакли 1-и манбаъ нест.

Дар кейс-омӯзиши Эр-Риёз бор чӣ гуна муайян карда шуд?

Талаботи барқии ҷомеа 7 MWh дар як рӯз, қувваи миёна тақрибан 291 kW ва бори қулла 825,5 kW моделсозӣ шудааст. Профили солонаи соатӣ аз пойгоҳи додаҳои OpenEI/NREL гирифта шуда, қуллаҳои равшани тобистониро дар бар мегирад, ки эҳтиёҷи баланди хунуккунии тобистонаи Эр-Риёзро ифода мекунанд.

Инфрасохтори EV ду шакли гуногуни истифодаро ифода мекунад:

ХусусиятМанзилӣ / Level-2Шоҳроҳӣ / Level-3 DC
Қувваи дастгоҳи пуркунӣ12 kW150 kW
Шумораи дастгоҳҳо64
Қувваи максималии насбшудаи EVCS72 kW600 kW
Миёнаи сессия/рӯз1020
Нархи пуркунӣ0,26 $/kWh0,26 $/kWh
Талаботи миёнаи энергия376 kWh/рӯз541 kWh/рӯз
Ҳиссаи SUV%50%30
Ҳиссаи EV-и хурд%50%70
Давомнокии миёнаи пуркунии SUV260 дақ20 дақ
Давомнокии миёнаи пуркунии EV-и хурд120 дақ20 дақ

Шумора ва қувваи ин дастгоҳҳои пуркунӣ тағйирёбандаи қарори оптимизатсия нестанд; онҳо вурудҳои пешакӣ муайяншудаи кейс-омӯзиш мебошанд. HOMER андозаи PV, бод, BES ва табдилдиҳандаро оптимизатсия мекунад.

Истеҳсоли PV чӣ гуна моделсозӣ мешавад?

Модели истеҳсоли PV шуоъафкании соатии офтоб ва таъсири ҳарорати ҳуҷайраро ба қувваи модул истифода мекунад. Сохтори муодилаи асосии қувва дар манбаъ чунин аст:

\[ P_{PV}(t)= \left[1+\gamma_p\left(T_c(t)-T_{c,STC}\right)\right] N_{PV}P_{PV,r}\beta \left(\frac{H(t)}{H_{STC}}\right) \tag{1} \]

\(P_{PV}(t)\) қувваи умумии PV, \(N_{PV}\) шумораи модулҳои PV, \(P_{PV,r}\) қувваи номиналии модул, \(\beta\) коэффисиенти derating/коҳиши арзиш, \(H(t)\) шуоъафкании соатии офтоб ва \(\gamma_p\) коэффисиенти ҳароратро ифода мекунад.

Дар муодила таносуби шуоъафканӣ истеҳсолро мустақиман миқёс мекунад, дар ҳоле ки дуршавии ҳарорати ҳуҷайра аз ҳарорати стандартии санҷиш тавассути коэффисиенти ҳарорат қувваи модулро тағйир медиҳад. Манбаъ ҳамчунин ҳарорати ҳуҷайраро бо Муодилаи (2), ки ҳарорати муҳит, шуоъафканӣ, шароити NOCT, абсорбанс, гузаронандагӣ ва самаранокии нуқтаи қувваи максималиро дар бар мегирад, ҳисоб мекунад.

Модули истифодашуда барои модели PV бо низоми SMA Sunny Tripower 60-US алоқаманд аст; қувваи номиналии PV 60 kWp, самаранокии STC %17,3, derating factor %96 ва умри PV 25 сол дода шудааст.

Модели турбинаи бодӣ чӣ гуна кор мекунад?

Истеҳсоли бод аввал суръати бодро дар баландии hub ва каҷи қувваи турбина истифода мекунад. Турбина дар поён аз суръати cut-in истеҳсол намекунад; байни cut-in ва суръати номиналӣ қувва вобаста ба рафтори кубии суръат зиёд мешавад; байни суръати номиналӣ ва cut-off бо қувваи номиналӣ кор мекунад; аз cut-off боло барои амният истеҳсол ба сифр мерасад.

Манбаъ ҳамчунин ислоҳро мувофиқи зичии воқеии ҳаво татбиқ мекунад:

\[ P_{WT}(t)=P_{WT,STP}(t) \left[\frac{\rho_{act}(t)}{\rho_{ref}}\right] \tag{4} \]

\(\rho_{act}\) зичии воқеии ҳаво ва \(\rho_{ref}\) зичии стандартии истинодиро нишон медиҳад. Азбаски зичӣ ба миқдори энергияи кинетикии ҳаво дар ҳамон суръати бод таъсир мекунад, қувваи турбина низ мутаносибан ислоҳ мешавад.

Турбинаи интихобшудаи Eocycle EOX M-21 дорои қувваи номиналии 100 kW, суръати cut-in 2,75 m/s, суръати номиналии 17 m/s, суръати cut-off 20 m/s, баландии hub 32 m ва диаметри ротори 21 m мебошад.

Иқтидори батарея ва тавозуни энергия чӣ гуна моделсозӣ мешаванд?

Барои иқтидори номиналии батарея манбаъ муносибати зеринро истифода мебарад:

\[ E_{BES,N} = \frac{E_L\delta_{DA}} {\eta_{Conv}\eta_{BES}DOD_{max}} \tag{5} \]

\(E_L\) энергияи ҳаррӯзаи бор, \(\delta_{DA}\) автономияи ҳаррӯзаи дилхоҳ, \(\eta_{Conv}\) самаранокии табдилдиҳанда, \(\eta_{BES}\) самаранокии батарея ва \(DOD_{max}\) чуқурии максималии иҷозатдодашудаи разрядро ифода мекунад.

Коҳиш ёфтани самаранокиҳо дар махраҷ ё DOD-и дастрас иқтидори номиналии заруриро барои таъмин кардани ҳамон бор зиёд мекунад. Ин воқеиятро ифода мекунад, ки тамоми иқтидори номиналии батарея аз ҷиҳати физикӣ бе талафот дастрас нест.

Дар ҳолатҳои заряд ва разряд энергияи батарея вобаста ба энергияи қадами вақти қаблӣ, талафоти худразряд ва фарқи истеҳсол-бор нав карда мешавад:

\[ E_{BES}(t) = (1-\alpha)E_{BES}(t-1) + [\text{şarj edilen net enerji}] \tag{6} \]

\[ E_{BES}(t) = (1-\alpha)E_{BES}(t-1) - [\text{deşarjla karşılanan net enerji}] \tag{7} \]

Муодилаҳои манбаъ самаранокии табдилдиҳанда ва BES-ро низ дар бар мегиранд. Дар ин ҷо \(\alpha\) меъёри худразряди соатӣ мебошад.

Модели батарея дар сатҳи низом аст. Ҳарорати ҳуҷайра, рафтори электрохимиявии шиддат ва деградатсияи вобаста ба ҳарорат мустақиман моделсозӣ нашудаанд. Химияи батарея низ тағйирёбандаи қарори оптимизатсия нест; BES-и Li-ion-и пешакӣ муайяншуда истифода мешавад.

Давомнокии пуркунии EV чӣ гуна ҳисоб мешавад?

Манбаъ давомнокии миёнаи пуркуниро бо тақсим кардани энергияи дар рондани ҳаррӯза истеъмолкардаи EV ба қувваи дастгоҳи пуркунӣ алоқаманд мекунад:

\[ t_{EVch} = t^{dep}_{EV}-t^{arr}_{EV} = \frac{E_{EVch}\,d_{EV}} {P_{EVch}} \tag{8} \]

\(E_{EVch}\) истеъмоли хоси энергияи нақлиётро ба ҳар километр бо kWh/km, \(d_{EV}\) масофаи ҳаррӯзаро бо km ва \(P_{EVch}\) қувваи пуркуниро бо kW ифода мекунад. Азбаски тақсими kWh ба kW соат медиҳад, муодила аз ҷиҳати андоза бо давомнокии пуркунӣ мувофиқ аст.

Сипас омадан ва рафтани нақлиёт ба истгоҳ бо Муодилаҳои (9)-(13) ба таври соатӣ пайгирӣ мешавад. Тавозуни асосии нақлиёт:

\[ N_{EV,t} = N_{EV,t-1} + N^{arr}_{EV,t} - N^{dep}_{EV,t} \tag{13} \]

мебошад. Қувваи EVCS дар як фосилаи вақт низ ҳосили зарби шумораи нақлиёти фаъолона пуршаванда ба қувваи пуркунии як нақлиёт аст:

\[ P_{EVCS,t}=N_{EV,t}P_{EVch} \tag{14} \]

Оё NEM ва iDR Як Механизми Даромад Ҳастанд?

Не. Дар ҳоле ки NEM барои барқи зиёдатие, ки микрошабака аз ҷиҳати физикӣ ба шабака содир мекунад, кредити фурӯши энергия ба вуҷуд меорад, iDR даромади ҳавасмандкунии моделшуда бар ивази коҳиши қувваи аз шабака харидоришуда нисбат ба хатти асосии муайяншудаи вокуниш ба талабот мебошад; ин ду ҷараёни даромад набояд маънои ду бор фурӯхтани як миқдори барқро дошта бошанд.

Тарифҳо дар модели NEM

Дар таҳқиқот тарифи хариди барқ аз шабака:

0,085 $/kWh

ва тарифи фурӯши барқи зиёдатӣ ба шабака дар доираи NEM:

0,024 $/kWh

истифода шудааст.

Пасттар будани нархи фурӯш аз нархи харид муҳим месозад, ки микрошабака ба ҷои танҳо истеҳсоли ҳарчи бештари барқ, истеҳсол, захиракунӣ, худистеъмол ва содиротро аз ҷиҳати иқтисодӣ ҳамоҳанг кунад.

Даромади iDR чӣ гуна ҳисоб мешавад?

Даромад дар ҳар рӯйдоди вокуниш ба талабот ҷамъи ҳосили зарби коҳиши қувваи моделшуда ба меъёри ҳавасмандкунӣ мебошад:

\[ iDR^{t}_{\$} = \sum_{x=1}^{N_{DR}} \sum_{y=1}^{M_{DR}} \delta DR^{t}_{x,y} \kappa^{t}_{x,y} \tag{15} \]

\(\delta DR^{t}_{x,y}\) коҳиши қувваи моделшударо дар сатҳи муштарӣ ва рӯйдод; \(\kappa^{t}_{x,y}\) бошад нархи ҳавасмандкуниро бо $/kW ифода мекунад.

Коҳиш дар сатҳи муштарӣ аз фарқи байни қувваи пеш аз рӯйдоди дастгоҳҳои дар барнома сабтшуда ва қувваи онҳо пас аз идоракунӣ ташкил мешавад:

\[ \delta DR^{t}_{x,y} = \sum_{k=1}^{N^{t}_{App}} \left( P^{k,\mathrm{Before},t}_{x,y} - Sw^{k}_{x,y}P^{k,\mathrm{After},t}_{x,y} \right) \tag{16} \]

Дар ин ҷо \(Sw\) ҳолати идоракунӣ/калидзании дастгоҳи дахлдорро ифода мекунад.

Кадом борҳо дар iDR иштирок мекунанд?

Манбаъ се синфи борро ҷудо мекунад:

  • Борҳои асосӣ: борҳои таъхирнопазир, ба монанди рӯшноӣ, яхдон ва плита.
  • Борҳои аз ҷиҳати вақт чандир: борҳое, ба монанди мошини ҷомашӯӣ, танӯр ва boiler, ки метавонанд ба соати дигар гузаронда шаванд.
  • Борҳои термалӣ танзимшаванда: борҳое, ба монанди кондитсионер ва гармкунаки об, ки метавонанд то андозае энергияи гармиро захира кунанд.

Борҳои асосӣ дар доираи iDR қатъ карда намешаванд. Барои борҳои аз ҷиҳати вақт чандир, Муодилаи (24) шарти бетарафии энергетикиро татбиқ мекунад:

\[ \sum_{t=1}^{T}\Delta E^{t}_{shift,x}=0,\quad \forall x \tag{24} \]

Яъне агар бор аз як соат гирифта шавад, ба соати дигар дубора ҷойгир карда мешавад; талаботи умумии энергия танҳо ба сабаби iDR кам карда намешавад.

Ҷадвали сенарияи iDR

ПараметрТобистонЗимистон
Давра30 Июн-21 Сентябр21 Декабр-21 Март
Ҳавасмандкунии фарзшуда10 $/kW-event7 $/kW-event
Шумораи рӯйдодҳо74
РӯзҳоРӯзҳои корӣРӯзҳои корӣ
Давомнокӣ3 соат3 соат
Равзанаи оғоз08:00-20:0008:00-20:00

Ин ҳавасмандкуниҳо ҳамчун меъёрҳои ҷории тасдиқшудаи пардохти iDR дар Арабистони Саудӣ пешниҳод нашудаанд. Муаллифон онҳоро ҳамчун қиматҳои қабулшудаи сенариявӣ барои омӯзиши саҳми эҳтимолии иқтисодии чандирии талабот муайян мекунанд.

Оё “Коҳиши Талабот” Дар iDR Воқеан Қатъи Ҳамон Миқдори Бори Физикӣ Аст?

Не. Дар HOMER Grid коҳиши iDR фарқи байни baseline ва қувваест, ки ҳангоми рӯйдод воқеан аз шабака харидорӣ мешавад; тамоми ин фарқ ҳатман аз хомӯш кардани дастгоҳҳои истифодабарандаи ниҳоӣ ба вуҷуд намеояд ва иваз шудани хариди шабака бо разряди батарея ё истеҳсоли PV/бод дар маҳал низ метавонад ба қимати “grid-purchase reduction” саҳм гузорад.

Аз ин рӯ, масалан гузориш шудани коҳиши 778 kW дар як рӯйдод маънои онро надорад, ки дастгоҳҳои бино аз ҷиҳати физикӣ маҳз 778 kW хомӯш шудаанд. Манбаъ махсусан қайд мекунад, ки дар як рӯйдоди тирамоҳӣ baseline peak 778 kW буд, хариди воқеии шабака ба сифр расид ва бор метавонист бо истеҳсоли барқароршавандаи дар маҳал таъмин карда шавад.

Ин фарқ барои тафсири даромадҳои iDR дар таҳқиқот муҳим аст. Модел ҳамкории шабакаро дар сатҳи низом арзёбӣ мекунад; рафтори воқеии истифодабарандаи ниҳоӣ, сатҳи иштирок, таъхирҳо ва эҳтимоли ҷавоб надодан ба рӯйдод ба таври стохастикӣ моделсозӣ нашудаанд.

Арзиши энергияи шабака чӣ гуна ташкил мешавад?

Дар манбаъ Муодилаи (17) аз арзиши энергияи аз шабака харидашуда дар давраи ҳисоббаробаркунӣ даромади содироти NEM ва даромади iDR-ро тарҳ мекунад. Сохтори асосии иқтисодӣ:

\[ C_{grid} = \sum \left( E_{grid,pur}C_{grid}^{buy} - E_{grid,sell}C_{grid}^{sell} \right) - iDR_{\$} \tag{17} \]

чунин хонда мешавад. Дар ин ҷо энергияи харидашуда хароҷоти мусбат, энергияи содиршуда кредити NEM ва iDR ҷараёни алоҳидаи ҳавасмандкунии молиявӣ мебошад.

Ин намоиши кӯтоҳ барои шарҳ додани мантиқи иқтисодии муодила дода шудааст; манбаъ дар Муодилаи (17) инчунин ифодаҳои муфассали энергияи харидуфурӯшро бо индексҳои муштарӣ ва вақт, инчунин заряд/разряди батарея ва самаранокии табдилдиҳанда муайян мекунад.

Оптимизатсияи HOMER Grid қадам ба қадам чӣ гуна пеш меравад?

  1. Ҷойгиршавии Эр-Риёз, маълумоти метеорологии соатӣ, борҳо, рафтори EVCS, арзишҳои технология, умри лоиҳа, дисконт/инфляция, NEM, iDR ва қатъшавиҳои шабака ворид карда мешаванд.
  2. Комбинатсияҳои иқтидори PV, турбинаи бодӣ, BES ва табдилдиҳанда сохта мешаванд.
  3. Ҳар конфигуратсия бо тавозуни энергетикии яксолаи 8760 соат симулятсия мешавад.
  4. Predictive dispatch бо нигоҳи 48 соат ба пеш тамоюлҳои бор, PV ва тарифро истифода мебарад.
  5. Заряд/разряди BES, харидуфурӯши шабака ва идоракунии талабот ҳамоҳанг карда мешаванд.
  6. Тарҳҳое, ки маҳдудиятҳои техникӣ, ба монанди тавозуни қувва, ҳудуди захиракунӣ ва камбуди иқтидорро қонеъ намекунанд, хориҷ мешаванд.
  7. Арзиши давраи ҳаёт, энергия, эмиссия ва нишондиҳандаҳои шуғли тарҳҳои мувофиқ ҳисоб карда мешаванд.
  8. Конфигуратсияи аз ҷиҳати техникӣ мувофиқ бо пасттарин TNPC ҳамчун ҳалли оптималӣ интихоб мешавад.

Оё оптимизатсия воқеан бисёрмақсадӣ аст?

Не. Функсияи асосии мақсад дар мақола:

\[ OF=\min(TNPC) \tag{18} \]

якмақсадӣ мебошад. TNPC арзишҳои ҷории ҷараёнҳои нақдиро, аз ҷумла сармоягузории ибтидоӣ, амалиёт ва нигоҳдории солона, сӯзишворӣ, хароҷоти ивазкунӣ ва salvage value-и боқимонда дар охири лоиҳа, якҷоя арзёбӣ мекунад.

Энергия, муҳити зист, шуғл ва дигар метрикаҳои иқтисодӣ барои арзёбии тарҳи оптималӣ ва конфигуратсияҳои алтернативӣ истифода мешаванд; онҳо функсияҳои ҷудогонаи мустақили мақсад нестанд.

Чаро LCOE Ба Ду Шакли Гуногун 0,0287 $/kWh ва 0,0372 $/kWh Дода Мешавад?

Азбаски LCOE-и стандартии HOMER Grid хароҷоти солонаи барқро ҳам ба барқи ба истифодабарандагони ниҳоӣ додашуда ва ҳам ба барқи ба шабака фурӯхташуда тақсим мекунад, дар низоми оптималӣ 0,0287 $/kWh ба даст меояд; load-serving LCOE-и иловатан ҳисобкардаи муаллифон бошад содироти шабакаро аз махраҷ хориҷ мекунад ва танҳо бори истифодабарандаи ниҳоиро ба назар мегирад, бинобар ин 0,0372 $/kWh мебошад.

Таърифи стандартии HOMER дар манбаъ:

\[ LCOE= \frac{C_{ann,el}} {E_{load,served}+E_{grid,sell}} \tag{19} \]

мебошад.

Бо зиёд шудани \(E_{grid,sell}\) дар махраҷ, ҳамон хароҷоти солона метавонад ба миқдори бештари энергия тақсим шавад. Аз ин рӯ, LCOE-и стандартии HOMER барои низоме, ки содироти баланди барқ дорад, метавонад аз қимате, ки танҳо ба энергияи хизматрасон ба истифодабарандаи ниҳоӣ асос ёфтааст, пасттар бошад.

НизомСодироти шабакаHOMER LCOELoad-serving LCOEHOMER RFLoad-serving RF
Эталони умумии шабака0 GWh/сол0,0872 $/kWh0,0872 $/kWh%0%0
Низоми оптималии бе iDR0,654 GWh/сол0,0470 $/kWh0,0576 $/kWh%76,5%71,2
Низоми оптималии бо iDR0,857 GWh/сол0,0287 $/kWh0,0372 $/kWh%88,2%84,7

Тағйирёбандаҳои қарор ва тавозуни қувва

Оптимизатсия шумораи воҳидҳои PV, шумораи турбинаҳои бодӣ, шумораи батареяҳо ва иқтидори табдилдиҳандаро дар ҳудуди поёнӣ ва болоии муайяншуда интихоб мекунад:

\[ N^{min}_{PV}\leq N_{PV}\leq N^{max}_{PV} \]

\[ N^{min}_{WT}\leq N_{WT}\leq N^{max}_{WT} \]

\[ N^{min}_{BES}\leq N_{BES}\leq N^{max}_{BES} \]

\[ P^{min}_{Conv}\leq P_{Conv}\leq P^{max}_{Conv} \tag{20} \]

Дар ҳар қадами вақт бояд тавозуни қувва байни манбаъҳои энергия ва истеъмолкунандагони энергия нигоҳ дошта шавад:

\[ P_{PV} + P_{WT} + P^{imp}_{grid} + P^{dis}_{BES} = P_{ComL} + P_{EV} + P^{exp}_{grid} + P^{ch}_{BES} \tag{21} \]

Тарафи чап манбаъҳои қувваи дар ҳамон лаҳза дастрас ва тарафи рост истеъмол/баромадҳои қувва, аз ҷумла бори ҷомеа, пуркунии EV, содирот ва пуркунии батареяро ифода мекунад.

Маҳдудиятҳои батареяи EV

Энергияи батареяи EV ҷамъи ҳолати қаблӣ ва энергияи нави пуркунӣ мебошад:

\[ E^t_{EV} = E^{t-1}_{EV} + \eta_{EV,ch}\Delta tP^t_{EVch} \tag{25} \]

Энергия бояд дар ҳудуди минималӣ ва максималии SOC боқӣ монад:

\[ E_{EV,R}SOC_{EV,min} \leq E^t_{EV} \leq E_{EV,R}SOC_{EV,max} \tag{26} \]

ва қувваи пуркунӣ аз иқтидори физикии дастгоҳи пуркунӣ зиёд шуда наметавонад:

\[ 0\leq P^t_{EV}\leq P_{EVch} \tag{27} \]

Камбуди иқтидор чӣ гуна чен мешавад?

Capacity shortage fraction (CS) нисбати фарқи байни энергияи умумии талабшуда ва энергияи воқеан таъминшуда ба талаботи умумӣ мебошад:

\[ CS= \frac{E_{L,tot}-E_{G,tot}} {E_{L,tot}} \tag{28} \]

Вақте ки CS ба сифр наздик мешавад, талабот қариб пурра таъмин мегардад. Бо зиёд шудани қимат ҳиссаи энергияи таъминнашуда меафзояд.

Ҳиссаи энергияи барқароршаванда чӣ гуна ҳисоб мешавад?

Таърифи стандартии renewable fraction дар HOMER Grid:

\[ RF= 1- \frac{E_{non-ren}} {E_{load,served}+E_{grid,sell}} \tag{29} \]

мебошад. Дар ин таҳқиқот барқи аз шабака харидашуда барқарорнашаванда ҳисоб шудааст.

Азбаски ба махраҷи ин формула барқи ба шабака фурӯхташуда низ дохил мешавад, манбаъ ҳамчунин қимати муҳофизакоронаи RF-ро, ки танҳо аз рӯйи бори истифодабарандаи ниҳоӣ ҳисоб шудааст, гузориш додааст.

Эмиссияи CO₂ чӣ гуна ҳисоб мешавад?

CO₂-и амалиётӣ танҳо аз рӯйи барқи аз шабака харидашуда ва омили эмиссияи CO₂-и шабака ҳисоб карда мешавад:

\[ E_{CO_2} = \frac{EF_{CO_2}}{10^6} \sum_{t=1}^{8760} E_{grid,pur}(t) \tag{30} \]

Вақте ки \(EF_{CO_2}\) бо g/kWh ва хариди шабака бо kWh дода мешавад, тақсим ба \(10^6\) граммро ба тонна табдил медиҳад. Омили эмиссияи CO₂-и шабака, ки дар таҳқиқот истифода шудааст, 632 g/kWh мебошад.

Аз ин рӯ, қиматҳои гузоришшудаи CO₂ эмиссияҳои давраи ҳаётии истеҳсоли таҷҳизоти микрошабака нестанд; онҳо эмиссияҳои амалиётии аз шабака сарчашмагирифта мебошанд.

Шуғл чӣ гуна ҳисоб карда мешавад?

Манбаъ барои ҳар конфигуратсия шуғли солонаи эквиваленти пурраи вақти кории мустақиман вобаста ба лоиҳаро ҳисоб мекунад. Муодила иқтидори насбшудаи PV, бод, BES ва табдилдиҳандаро; коэффициентҳои construction job-year/MW ва O&M jobs/MW·year барои ҳар технология; инчунин коэффициентҳои меҳнати сохтмон ва истифодаи дастгоҳҳои пуркунии Level-2 ва DC-и зудро ҷамъ мекунад:

\[ JC^{(i)}_{FTE} = \sum_{\kappa\in K} \left( \frac{C_{i,\kappa}\alpha_{\kappa}}{T} + C_{i,\kappa}\beta_{\kappa} \right) + \frac{\alpha_{L2}N_{L2}+\alpha_{DCFC}N_{DCFC}}{T} + f_{L2}N_{L2} + f_{DCFC}N_{DCFC} \tag{31} \]

\[ K=\{PV,WT,BES,Conv\} \]

Дар ин ҷо \(T\) умри лоиҳа мебошад. Қимати муваққатии job-year, ки дар сохтмон ба вуҷуд меояд, ба умри 25 сол тақсим шуда солона карда мешавад; шуғли O&M бошад ҳамчун кори ҳарсола такроршаванда илова мегардад.

Аз ин рӯ, “49,25 job-years” ва “49,25 корманди доимӣ” як чиз нестанд. Нишондиҳандаи миёнаи солонаи низоми оптималии iDR тақрибан 1,97 FTE/сол мебошад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Фарзияҳои асосии иқтисодӣ ва техникӣ

ПараметрҚимат
Умри лоиҳа25 сол
Меъёри воқеии дисконт%2,84
Таваррум%2,10
Меъёри номиналии дисконт%5,00
Тарифи хариди шабака0,085 $/kWh
Тарифи содироти NEM0,024 $/kWh
Қатъшавии шабакаДар як сол 2 рӯйдод
Давомнокии миёнаи таъмир1,5 соат
Омили эмиссияи CO₂-и шабака632 g/kWh
Омили SO₂2,74 g/kWh
Омили NOx1,34 g/kWh
Самаранокии round-trip-и BES%96
Ҳудуди SOC-и BES%20-%100
Умри BES15 сол
Самаранокии табдилдиҳанда%95 inverter / %95 rectifier
Умри табдилдиҳанда15 сол

Чанд ҳалли масъала санҷида шуд?

Дар оптимизатсияе, ки iDR татбиқ нашуд, 1709 ҳалли масъала симулятсия шуда, 1450-тои онҳо иҷрошаванда дониста шуданд. Ҳангоми дохил кардани iDR, 1496 ҳалли масъала симулятсия шуда, 1429-тои онҳо ҳамчун ҳалли иҷрошаванда/амалиётӣ арзёбӣ гардиданд.

Муқоисаи се сенарияи асосӣ

МетрикаЭталони умумии шабакаОптималии бе iDRОптималии бо iDR
КонфигуратсияBES/Conv/GridPV/WT/BES/Conv/GridPV/WT/BES/Conv/Grid
PV—1249 kW1531 kW
WT—4 адад5 адад
BES25 адад21 адад144 адад
Табдилдиҳанда97,4 kW819 kW943 kW
TNPC2,92 M$1,41 M$0,365 M$
LCOE-и стандартии HOMER0,0872 $/kWh0,0470 $/kWh0,0287 $/kWh
Load-serving LCOE0,0872 $/kWh0,0576 $/kWh0,0372 $/kWh
ROIЭталон%7%10
IRRЭталон%10%13
Давраи одии бозгаштЭталон8,6 сол7,4 сол
Шуғли мустақим1,46 FTE/сол1,85 FTE/сол1,97 FTE/сол
CO₂1826,074 ton/сол526,091 ton/сол280,183 ton/сол
Барои Verianla аз натиҷаҳои иқтисодӣ ва экологии таҳқиқоти манбаъ аз нав кашида шудааст. График коҳиши фоизии се метрикаи гуногунро нисбат ба эталони умумӣ нишон медиҳад; ин маънои онро надорад, ки бузургиҳои мутлақи хароҷот ё эмиссия бо ҳам дар як миқёсанд.

Чаро таъсири iDR ба низом танҳо “кам кардани бор” нест?

Низоми оптималии бо iDR нисбат ба низоми оптималии бе iDR иқтидори батареявии хеле калонтарро интихоб кардааст: аз 21 воҳиди батарея ба 144 воҳид расидааст. Throughput-и солонаи BES дар низоми оптималии бо iDR тақрибан ба сатҳи 360 MWh/сол расидааст. Дар benchmark-и умумии iDR бошад throughput-и батарея тақрибан 14 MWh/сол мебошад.

Ин ҳолат нишон медиҳад, ки чандирии талабот ба ҷои танҳо хомӯш кардани истеъмолкунанда, батарея, истеҳсоли барқароршавандаи дар маҳал ва ҳамкории шабакаро аз ҷиҳати иқтисодӣ фаъолтар мегардонад.

Тавозуни солонаи энергия

Дар низоми оптималӣ PV дар як сол тақрибан 2,99 GWh ё %73,0-и истеҳсоли умумӣ, бод тақрибан 0,67 GWh ё %16,2 ва хариди шабака 0,44 GWh ё %10,8-ро ташкил медиҳад.

Дар тарафи истеъмол/баромади энергия бори ҷомеа тақрибан 2,56 GWh/сол ё %68,2; пуркунии EV тақрибан 0,33 GWh/сол ё %8,94; содирот ба шабака тақрибан 0,86 GWh/сол ё %22,9 мебошад.

Ҳиссаи баланди содирот нишон медиҳад, ки чаро ворид шудани содирот ба махраҷ дар таърифҳои HOMER RF ва LCOE муҳим аст.

Тавозуни моҳонаи шабака ва даромади iDR

Низоми оптималӣ дар як сол ҳамагӣ 443.327 kWh барқ харида ва 856.887 kWh барқ фурӯхтааст. Хариди холиси энергия:

\[ 443\,327-856\,887=-413\,560\ \mathrm{kWh/yıl} \]

мебошад, бинобар ин низом аз ҷиҳати миқдори солонаи энергия содиркунандаи холис аст.

Дар манбаъ пардохти холиси солонаи энергия тақрибан 17.117 $ ва даромади iDR тақрибан 63.128 $ дода шудааст; дар натиҷа net utility cost тақрибан −46.010 $/сол шудааст. Аломати манфӣ аз нуқтаи назари оператори микрошабака кредити/даромади холисро ифода мекунад.

Аммо ин натиҷаро бояд бо маҳдудияти он хонд, ки меъёрҳои ҳавасмандкунии iDR фарзияи сенариявӣ мебошанд.

Оё иҷрои хизматрасонии EV тағйир ёфт?

НишондиҳандаEVCS-и МанзилӣEVCS-и Шоҳроҳӣ
Сессияи солона35927367
Энергияи солона137.357 kWh197.563 kWh
Энергия / сессия38,2 kWh26,8 kWh
Сессия / рӯз9,820,2
Қувваи қуллаи солонаи мушоҳидашуда72,0 kW198,3 kW
Сессияи аз дастрафта / рӯз0,20
Коэффисиенти истифода%21,8%7,0

Ин бетағйирӣ далели таҷрибавии он нест, ки iDR дар ҷаҳони воқеӣ ба тамоми рафтори истифодабарандагони EV таъсир намерасонад. Азбаски дар модел хизматрасонии пуркунии EV ҳамчун қатънашаванда ва дорои профили собити талабот муайян шудааст, iDR манбаъ ва вақти таъминоти энергияро тағйир медиҳад; сессияҳои пуркуниро тағйир намедиҳад.

Натиҷаҳои экологӣ

НишондиҳандаОптималии бо iDRОптималии бе iDRЭталони шабака
CO₂280,183 ton/сол526,091 ton/сол1826,074 ton/сол
SO₂1,215 ton/сол2,281 ton/сол7,917 ton/сол
NOx0,594 ton/сол1,115 ton/сол3,872 ton/сол
Коҳиши CO₂ / эталон%84,66%71,19%0

SO₂ ва NOx дар ин мақола ҳамчун газҳои гулхонаӣ якҷоя карда намешаванд. Манбаъ онҳоро ҳамчун ифлоскунандаҳои маҳаллии ҳаво алоҳида гузориш медиҳад.

Натиҷаи шуғл

НизомКорҳои EPCКорҳои O&MҶамъи FTE/солjob-years дар 25 сол
Оптималии бе iDR PV/WT/BES/Conv/Grid1,030,821,8546,25
Оптималии бо iDR PV/WT/BES/Conv/Grid1,080,891,9749,25
Эталони BES/Conv/Grid-и бе iDR0,870,591,4636,50

Метрикаи шуғл танҳо корҳои EPC, O&M ва EVCS-и мустақиман вобаста ба лоиҳаро дар бар мегирад. Занҷираи таъминоти барқ ва шуғли ғайримустақими иқтисодӣ дохил нестанд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

  • Дар кейс-омӯзиши баррасишудаи Эр-Риёз ҳамгироии истеҳсоли барқароршаванда ва BES нисбат ба эталони умумии вобаста ба шабака TNPC ва LCOE-ро коҳиш додааст.
  • Илова шудани сенарияи фарзшудаи iDR TNPC ва хароҷоти амалиётии низоми оптималиро боз ҳам коҳиш додааст.
  • Конфигуратсияи оптималии iDR PV/WT/BES/Conv/Grid буд.
  • TNPC-и низоми оптималии iDR 0,365 M$ ва LCOE-и стандартии HOMER 0,0287 $/kWh мебошад.
  • Load-serving LCOE, ки содиротро хориҷ мекунад, 0,0372 $/kWh мебошад.
  • RF-и стандартии HOMER %88,2 ва load-serving RF, ки содиротро хориҷ мекунад, %84,7 мебошад.
  • Хариди солонаи шабака то 443.327 kWh коҳиш ёфта, содирот то 856.887 kWh афзоиш ёфтааст.
  • Дар модел андозаи солонаи даромади iDR тақрибан 63.128 $ буд.
  • Нишондиҳандаҳои хизматрасонии EVCS дар сенарияҳои бо iDR ва бе iDR яксон мондаанд.
  • CO₂-и амалиётии аз шабака сарчашмагирифта нисбат ба эталони умумӣ тақрибан %84,7 коҳиш ёфтааст.
  • Дар низоми оптималии iDR шуғли мустақиман вобаста ба лоиҳа тақрибан 1,97 FTE/сол ё 49,25 job-years/25 сол ҳисоб шудааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

  • Нишон дода нашудааст, ки ҳавасмандкуниҳои iDR-и 10 $/kW ва 7 $/kW тарифҳои воқеии ҷории iDR дар Арабистони Саудӣ мебошанд.
  • Нишон дода нашудааст, ки даромади iDR-и 63.128 $/сол дар иншооти воқеии тиҷоратӣ ба даст омадааст.
  • Нишон дода нашудааст, ки даромадҳои NEM ва iDR дар ҳар чаҳорчӯбаи воқеии танзимкунанда метавонанд якҷоя истифода шаванд.
  • Тамоми коҳиши талабот дар HOMER қатъи физикии бори истифодабарандаи ниҳоӣ нест.
  • Таҳқиқот рафтори стохастикии муштарӣ ё сатҳи воқеии иштироки инфиродӣ дар iDR-ро моделсозӣ намекунад.
  • Таҳқиқот оптимизатсияи robust/stochastic-ро истифода намекунад.
  • Номуайянии систематикӣ ё таҳлили фарогири ҳассосият дар ин таҳқиқот анҷом наёфтааст.
  • Самаранокии электрохимиявӣ ва деградатсияи батарея вобаста ба ҳарорат оптимизатсия нашудаанд.
  • Байни химияҳои LFP, LNMC ва LTO оптимизатсия гузаронида нашудааст.
  • Натиҷаи Эр-Риёз барои шаҳри дигар ё кишвар ҳамон натиҷаи TNPC, LCOE ё эмиссияро кафолат намедиҳад.
  • Натиҷаҳои CO₂ изи пурраи карбонии давраи ҳаёт бо дарназардошти истеҳсоли таҷҳизот нестанд.
  • 49,25 job-years маънои 49 корманди доимиро надорад.
  • Таҳқиқот иҷрои дарозмуддати саҳроии микрошабакаи воқеии тиҷоратии насбшуда нест.

Маҳдудиятҳои асосии таҳқиқот

Сохтори детерминистӣ: Бо вуҷуди истифода шудани профилҳои соатии офтоб, бод, ҳарорат ва талабот, оптимизатсияи расмии robust ё stochastic татбиқ нашудааст.

Рафтори муштарии iDR: Иштирок ва ҷавоб детерминистӣ қабул шудаанд; иштирок накардан, таъхир ё бо миқдори дигар ҷавоб додани истифодабарандаи инфиродӣ моделсозӣ нашудааст.

Тарифи iDR: Қиматҳои ҳавасмандкунии истифодашуда фарзияи сенариявӣ мебошанд; онҳо низоми воқеии settlement-и Саудӣ нестанд.

NEM+iDR revenue stacking: Мутобиқати воқеии танзимкунанда аз ҷониби таҳқиқот тасдиқ нашудааст.

Ҳарорати батарея: Сарфи назар аз ҳарорати баланди муҳити Эр-Риёз, иҷрои электрохимиявии вобаста ба ҳарорат ва идоракунии гармии BES ба таври муфассал моделсозӣ нашудаанд.

Химияи батарея: Химияи Li-ion тағйирёбандаи қарор нест.

Таҳлили ҳассосият: Барои тариф, ҳавасмандкунии iDR, CAPEX, меъёри дисконт, афзоиши EV ва тағйирёбии байнисолонаи метеорологӣ таҳқиқоти систематикии uncertainty/sensitivity ба кори оянда гузошта шудааст.

Фарогирии шуғл: Танҳо шуғли мустақиман вобаста ба лоиҳа ҳисоб шудааст; шуғли ғайримустақим ва болорави занҷираи таъминоти шабака дохил нест.

Фарогирии экологӣ: Эмиссияҳои амалиётии барқи аз шабака харидашуда ҳисоб шудаанд; арзёбии пурраи давраи ҳаёт гузаронида нашудааст.

Ин натиҷаҳоро ба кишвари дигар чӣ гуна интиқол додан лозим аст?

Ин меъмории низомро аз ҷиҳати консептуалӣ ба шабакаи дигар татбиқ кардан мумкин аст; аммо интиқоли мустақими натиҷаҳо аз ҷиҳати илмӣ дуруст нест. Дар ҷуғрофияи нави татбиқ ҳадди ақал вурудҳои зерин бояд аз нав муайян карда шаванд:

  • профилҳои соатии офтоб ва бод,
  • ҳарорати муҳит,
  • тарифи хариди барқ,
  • механизми пардохти NEM ё содирот,
  • қоидаҳои baseline, eligibility ва settlement-и iDR,
  • басомад ва давомнокии қатъшавии шабака,
  • рафтори пуркунии EV ва навъҳои дастгоҳҳои пуркунӣ,
  • қиматҳои CAPEX/OPEX-и технология,
  • меъёрҳои дисконт ва таваррум,
  • омили эмиссияи шабака,
  • коэффициентҳои маҳаллии меҳнат.

Аз ин рӯ, таҳқиқот чаҳорчӯбаи умумии оптимизатсияро пешниҳод мекунад; аммо рақамҳое, ба монанди 0,0287 $/kWh ё коҳиши %84,7 CO₂, ки дар Эр-Риёз ба даст омадаанд, собитаҳои универсалии низом нестанд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Таҳқиқоти аслӣ: Design and Optimization of Smart-Grid-Connected Microgrids for EV Charging Stations Integrating Net Energy Metering and Demand Response.

Муаллифон: Kotb M. Kotb; Mohamed E. Zayed; Mohamed Ghazy; Shafiqur Rahman; Hassan Z. Al Garni; Ahmed S. Menesy; Abdulrahman AlKassem; Mishaal AlKabi; Mohammad A. Abido.

Тартиби муаллифон: Тартиби манбаъ бетағйир нигоҳ дошта шудааст.

Саҳми баробар: Дар манбаъ изҳороти саҳми баробар/ҳаммуаллифи аввал нишон дода нашудааст.

Муаллифони масъул: Mohamed E. Zayed ва Mohammad A. Abido.

Муассисаи 1: Interdisciplinary Research Center for Sustainable Energy Systems (IRC-SES), King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran, Saudi Arabia.

Муассисаи 2: Mechanical Engineering Department, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran, Saudi Arabia.

Муассисаи 3: Department of Electrical Engineering, Jubail Industrial College, Jubail, Saudi Arabia.

Муассисаи 4: Electrical Engineering Department, Faculty of Engineering, Minia University, Minia, Egypt.

Муассисаи 5: Energy, Water, and Sustainable Environment Research Center (EWSERC), American University of Sharjah, Sharjah, United Arab Emirates.

Муассисаи 6: Department of Electrical Engineering, Islamic University of Madinah, Madinah, Saudi Arabia.

Муассисаи 7: Department of Electrical Engineering, Umm Al-Qura University, Makkah, Saudi Arabia.

Муассисаи 8: Electrical Engineering Department, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran, Saudi Arabia.

Маҷалла: World Electric Vehicle Journal.

Ношир: MDPI, аз номи World Electric Vehicle Association.

Ҷилд / шумора / рақами мақола: 17 / 9 / 469.

DOI: 10.3390/wevj17090469.

Санаи пешниҳод: 31 Июл 2026.

Санаи бознигарӣ: 29 Август 2026.

Санаи қабул: 31 Август 2026.

Санаи нашр: 3 Сентябр 2026.

Навъи манбаъ: Мақолаи аслии таҳқиқотии тақризшуда ва дастраси кушода; кейс-омӯзиши моделсозии низоми энергетикӣ ва оптимизатсияи детерминистии techno-economic.

Ҳолати preprint: Дар манбаъ рақами ҷудогонаи preprint ё версияи ҷудогонаи preprint нишон дода нашудааст.

Литсензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Кейс-омӯзиш: Эр-Риёз, Арабистони Саудӣ; тақрибан 24,46° N, 46,44° E.

Нармафзори оптимизатсия: HOMER Grid.

Навъи оптимизатсия: Оптимизатсияи якмақсадӣ бар асоси камина кардани TNPC; нишондиҳандаҳои 4E барои арзёбии муқоисавӣ истифода шудаанд.

Ҳалли вақтӣ: Силсилаи вақти детерминистии яксолаи 8760 соат.

Dispatch: Predictive dispatch, нигоҳи 48 соат ба пеш.

Бори ҷомеа: 7 MWh/рӯз, миёна тақрибан 291 kW, қулла 825,5 kW.

EVCS: Шаш дастгоҳи пуркунии 12 kW Level-2 AC ва чор дастгоҳи пуркунии зуд 150 kW Level-3/DC.

Модели PV: Низоми PV-и марбут ба SMA Sunny Tripower 60-US; шуоъафкании соатии офтоб ва ҳарорати муҳит истифода шудаанд.

Модели бод: Eocycle EOX M-21; турбинаи номиналии 100 kW.

BES: Низоми пешакӣ муайяншудаи Li-ion; номиналӣ 10,2 kWh/воҳид, %96 round-trip efficiency, ҳудуди SOC %20-%100, умри 15 сол. Химияи батарея тағйирёбандаи оптимизатсия нест.

Тарифи хариди шабака: 0,085 $/kWh.

Тарифи фурӯши NEM: 0,024 $/kWh.

Сенарияи iDR: Тобистон 10 $/kW-event, зимистон 7 $/kW-event; инҳо тарифҳои воқеии тасдиқшудаи iDR дар Саудӣ не, балки фарзияҳои моделсозӣ мебошанд.

Омилҳои эмиссияи шабака: CO₂ 632 g/kWh, SO₂ 2,74 g/kWh, NOx 1,34 g/kWh.

Умри лоиҳа: 25 сол.

Меъёри воқеии дисконт: %2,84.

Меъёри таваррум: %2,10.

Меъёри номиналии дисконт: %5,00.

Маблағгузорӣ: Дастгирии King Fahd University of Petroleum & Minerals; аз ҷониби Interdisciplinary Research Center for Sustainable Energy Systems дар доираи Grant No. INSE2514 дастгирӣ шудааст.

Дастрасии маълумот: Саҳмҳои аслии таҳқиқот дар дохили мақола оварда шудаанд; саволҳои иловагӣ метавонанд ба corresponding author равона шаванд.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Изҳорот оид ба истифодаи зеҳни сунъӣ: Муаллифон изҳор кардаанд, ки ҳангоми омодасозӣ барои беҳтар кардани забон ва хонданбобӣ ChatGPT 5.5 истифода кардаанд; мундариҷаи ниҳоиро худашон бозбинӣ ва таҳрир намуда, масъулияти мундариҷаи нашршударо ба уҳда гирифтаанд.

Саҳми муаллифон: Консептуализатсия Kotb M. Kotb ва Mohamed E. Zayed; усул Kotb M. Kotb ва Mohamed E. Zayed; нармафзор Kotb M. Kotb, Mohamed Ghazy ва Ahmed S. Menesy; валидация Mohamed E. Zayed, Mohamed Ghazy, Shafiqur Rahman, Ahmed S. Menesy, Abdulrahman AlKassem ва Mohammad A. Abido; таҳлили формалӣ Kotb M. Kotb, Mohamed E. Zayed ва Hassan Z. Al Garni; таҳқиқот Kotb M. Kotb, Ahmed S. Menesy, Abdulrahman AlKassem, Mishaal AlKabi ва Mohammad A. Abido; куратсияи маълумот Mohamed E. Zayed ва Mohamed Ghazy; назорат Mohammad A. Abido; ба даст овардани маблағгузорӣ Hassan Z. Al Garni.

Ҳадди асосии методологӣ: Натиҷаҳо ченкуниҳои дарозмуддати саҳроии микрошабакаи воқеии насбшуда нестанд, балки оптимизатсияи детерминистии низом бо HOMER Grid зери вурудҳои Эр-Риёз мебошанд. Рафтори муштарии iDR ва меъёрҳои ҳавасмандкунӣ ҳамчун сенария моделсозӣ шудаанд; таҳлили фарогири uncertainty/sensitivity, деградатсияи батарея вобаста ба ҳарорат ва оптимизатсияи chemistry-specific ба кори оянда гузошта шудаанд.

Ҳадди тафсири NEM+iDR: Манбаъ содироти NEM ва коҳиши хариди шабака тавассути iDR-ро ҳамчун ҷараёнҳои ҷудогонаи арзиш моделсозӣ мекунад. Аммо азбаски чаҳорчӯбаи воқеии Саудии iDR барои baseline, eligibility ва revenue-stacking татбиқ нашудааст, истифодаи якҷоя набояд ҳамчун механизми пардохте тафсир шавад, ки аз ҷониби қонунгузории воқеӣ тасдиқ шудааст.

Ҳадди тафсири LCOE: 0,0287 $/kWh таърифи стандартии HOMER Grid мебошад ва содироти барқро ба махраҷи энергия дохил мекунад. Қимати иловагӣ, ки танҳо бори истифодабарандаи ниҳоиро ба назар мегирад, 0,0372 $/kWh мебошад.

Ҳадди тафсири шуғл: 49,25 job-years кори ҷамъшудаи мустақиман вобаста ба лоиҳа мебошад; маънои 49 ҷойи кори доимии пурраи вақтро надорад.

Ҳадди тафсири экологӣ: Қимати 280,18 ton/сол CO₂ модели эмиссияи амалиётӣ вобаста ба воридоти барқи шабака мебошад; изи пурраи карбонии давраи ҳаёт нест.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд. Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд