Ин таҳқиқот меомӯзад, ки чӣ гуна нерӯгоҳи мавҷудаи барқи обӣ дар Туркияро бо истеҳсоли фотоэлектрикии офтобӣ муттаҳид намуда, системаи гибридии офтобӣ-гидроэнергетикиро андозабандӣ кардан ва онро дар муҳити MATLAB/Simulink моделсозӣ намудан мумкин аст. Нерӯгоҳи мавҷудаи барқи обӣ дар Денизли бо иқтидори насбшудаи 3,065 MW ҳамчун омӯзиши мавридӣ истифода гардида, иқтидори насбшудаи нерӯгоҳи офтобӣ бо алгоритми такрории фоида/хароҷоти таҳияшуда оптимизатсия шудааст. Натиҷаи асосии таҳқиқот ин аст, ки дар сенарияе, ки захираи маҳдуди об истифода мешавад, таркиби 4,375 MW PV бо иқтидори мавҷудаи 3,065 MW гидроэнергетикӣ ҳамчун сохтори мувофиқтарин муайян гардидааст. Дар сенарияи бе захира иқтидори оптималии PV 3,55 MW ҳисоб шудааст.

Модел танҳо тавозуни солонаи энергияро арзёбӣ намекунад. Дар MATLAB/Simulink массивҳои PV, системаи турбина-генератори гидравликӣ, идоракунии MPPT, табдили DC/AC, Voltage Source Converter, трансформаторҳо ва пайвастшавӣ ба шабака якҷоя моделсозӣ шудаанд. Ҳангоми баланд будани истеҳсоли офтобӣ коҳиш додани истеҳсоли гидроэнергетикӣ ё нигоҳ доштани об барои муддати кӯтоҳ ва ҳангоми паст будани истеҳсоли офтобӣ ба кор даровардани истеҳсоли гидроэнергетикӣ ҳадаф қарор дода шудааст. Дар таҳқиқот барои системаи гибридии бе захира омили иқтидори солона тақрибан %34,5, барои сохтори дорои захираи маҳдуд тақрибан %39,1 ва барои HES-и мавҷуда %14,7 гузориш шудааст. Ҳангоми муқоисаи симулятсияи PV бо истеҳсоли воқеии нерӯгоҳи офтобии наздики Денизли тақрибан %86 коррелятсия гузориш шудааст. Натиҷаҳо бояд танҳо дар доираи нерӯгоҳи баррасишуда, фарзияҳо, додаҳои вурудии метеорологӣ ва гидрологӣ ва қабулҳои иқтисодӣ арзёбӣ шаванд; таҳқиқот барои ҳамаи нерӯгоҳҳои барқи обӣ ҳамон иқтидори оптималӣ ё натиҷаи иқтисодиро кафолат намедиҳад.

Чаро офтоб ва гидроэнергетика якҷоя баррасӣ мешаванд?

Нуқтаи ибтидоии асосии таҳқиқот он аст, ки тағйирёбии истеҳсоли офтобӣ ва гидроэнергетикӣ дар тӯли вақт метавонад якдигарро пурра намояд. Дар шароити Туркия истеҳсоли гидроэнергетикӣ дар давраҳои сербориш ва махсусан вақте ки воридшавии об зиёд аст, қавитар мешавад, дар ҳоле ки истеҳсоли офтобӣ дар давраҳои хушк ва офтобии тобистон ба ҳадди аксар наздик мешавад. Ҳамин тавр, дар давраҳое, ки истеҳсоли гидрологӣ кам мешавад, истеҳсоли PV метавонад зиёд гардад; дар соатҳои шабонае, ки офтоб нест, ё дар шароити шуоъдиҳии паст истеҳсоли гидроэнергетикӣ метавонад профили энергетикии системаро дастгирӣ кунад.

Ин пурракунандагӣ танҳо мавсимӣ нест. Агар дар соатҳои рӯз, ки истеҳсоли офтобӣ баланд аст, истеҳсоли нерӯгоҳи барқи обӣ кам карда шавад ё дар доираи иқтидори маҳдуди захира об нигоҳ дошта шавад, энергияи гидроэнергетикиро баъдан ба соатҳое интиқол додан мумкин аст, ки истеҳсоли офтобӣ коҳиш меёбад. Сохтори гибридие, ки таҳқиқот онро “Solar-Hydroelectric Energy” ё SHE меномад, бар ҳамин мантиқи идоракунии энергия асос ёфтааст.

Омӯзиши мавридӣ ба кадом нерӯгоҳ асос ёфтааст?

Нерӯгоҳи мавридии таҳқиқот нерӯгоҳи барқи обии навъи ҷараёни дарё дар Денизли мебошад, ки вобаста ба канали обёрӣ кор мекунад. Иқтидори насбшудаи нерӯгоҳ ва ҳадди иқтидори трансформатор як арзиш — 3,065 MW нишон дода шудаанд. Дарозии канал 7.500 метр, паҳнои он 10,2 метр ва баландии напори нерӯгоҳ 23,62 метр оварда шудааст.

Нерӯгоҳи барқи обӣ ба системаи обёрӣ вобаста аст. Дар мавсими обёрӣ аз сабаби истифодаи об барои мақсадҳои кишоварзӣ истеҳсоли нерӯи барқ маҳдуд мешавад. Дар манбаъ гуфта мешавад, ки канал метавонад тақрибан 85.000 m³ об захира кунад ва ин барои тақрибан ду соат бо иқтидори пурра кор кардани нерӯгоҳи барқи обӣ чандирии идоракунии энергия фароҳам меорад.

Иқтидори оптималии PV чӣ гуна муайян мешавад?

Алгоритми оптимизатсияи таҳияшуда дар таҳқиқот таносуби фоида/хароҷотро байни истеҳсоли умумӣ ва хароҷоти умумӣ ба таври такрорӣ меомӯзад. Истеҳсоли гидроэнергетикӣ аз додаҳои нерӯгоҳи мавҷуда гирифта мешавад, дар ҳоле ки истеҳсоли офтобӣ ҳамчун функсияи иқтидори тағйирёбандаи PV ҳисоб карда мешавад.

Истеҳсоли умумии энергия:

\[ G(x)=G_{\mathrm{hyd}}+G_{\mathrm{sol}}(x) \]

Хароҷоти умумии система:

\[ C(x)=C_{\mathrm{hyd}}+C_{\mathrm{sol}}(x) \]

Фоида аз фурӯши нерӯи барқ:

\[ B(x)=G(x)\,P \]

ва таносуби фоида/хароҷоте, ки алгоритм истифода мебарад:

\[ Loop(x)=\frac{B(x)}{C(x)} \]

чунин муайян карда мешавад. Иқтидори оптималии PV нуқтаест, ки ин таносуб дар он максималӣ мебошад:

\[ F_{\mathrm{optimum}}(x)=\max\left[Loop(x)\right] \]

Дар манбаъ иқтидори PV бо қадамҳои 25 kW зиёд карда шуда, сенарияҳо санҷида шудаанд. Дар ҳолати бе захира иқтидори PV-и 3,55 MW ва дар ҳолате, ки захираи маҳдуди об ба алгоритми идоракунӣ дохил мешавад, иқтидори PV-и 4,375 MW оптималӣ гузориш шудааст.

Чаро захира иқтидори оптималии офтобиро зиёд мекунад?

Дар ҳолати бе захира нерӯгоҳи барқи обӣ маҷбур аст оби воридшударо асосан ҳамон лаҳза истифода барад. Вақте ки истеҳсоли офтобӣ ва гидроэнергетикӣ ҳамзамон баланд мешаванд, ҳадди интиқоли 3,065 MW ба шабака имкони истифодаи якҷояи ду манбаъро маҳдуд мекунад.

Вақте ба система захираи маҳдуди тақрибан 85.000 m³ об илова мешавад, як қисми истеҳсоли гидроэнергетикиро ба соатҳое интиқол додан мумкин аст, ки офтоб кам аст. Ин чандирӣ барои насби калонтари PV имконият фароҳам меорад. Дар оптимизатсияи таҳқиқот иқтидори PV аз 3,55 MW то 4,375 MW зиёд шудааст; манбаъ ин афзоишро тақрибан %23 гузориш мекунад.

Истеҳсоли фотоэлектрикӣ чӣ гуна моделсозӣ мешавад?

Дар таҳқиқот истеҳсоли энергияи PV бо модели дарбаргирандаи таъсири шуоъдиҳии офтоб ва ҳарорати ҳуҷайра ифода мешавад:

\[ E_{PV}=P_{STC} \left[1+\beta_p(T_{cell}-T_{STC})\right] \frac{H_t}{H_{STC}} \]

Дар ин ҷо \(P_{STC}\) иқтидори панелро дар шароити стандартии санҷиш, \(\beta_p\) коэффисиенти ҳарорат, \(T_{cell}\) ҳарорати воқеии кории ҳуҷайра, \(T_{STC}\) ҳарорати стандартии санҷиш ва \(H_t/H_{STC}\) таносуби шуоъдиҳии воқеиро ба шуоъдиҳии стандартӣ ифода мекунад.

Дар модели MATLAB/Simulink шуоъдиҳии офтоб ва ҳарорати муҳит ҳамчун вурудҳои тағйирёбандаи солона истифода мешаванд. Дар симулятсия аз блокҳои интихобшудаи PV характеристикаҳои I–V ва P–V сохта шуда, нуқтаи максималии қувва низ тавассути ин каҷҳо арзёбӣ шудааст.

Идоракунии MPPT чӣ кор мекунад?

Барои он ки системаи PV дар шароити тағйирёбандаи шуоъдиҳӣ ва ҳарорат дар наздикии нуқтаи максималии қувва кор кунад, Incremental Conductance with Integral Regulator усули MPPT истифода шудааст. Танзимгари MPPT бо тағйир додани нуқтаи кори массиви PV қувваи аз панел гирифташавандаро ба ҳадди аксар наздик кардан мехоҳад.

Зерсистемаи PV-и интихобшуда дар таҳқиқот аз массиви PV, табдилдиҳандаи DC/DC, идоракунии MPPT, инвертори DC/AC, унсурҳои филтркунӣ ва интерфейси шабака иборат аст.

Модели гибридии энергетикии MATLAB/Simulink чӣ гуна сохта шудааст?

Дар меъмории консептуалии Simulink-и таҳқиқот манбаъҳои офтобӣ ва гидроэнергетикӣ тавассути шинаи умумии AC муттаҳид карда мешаванд. Дар тарафи офтобӣ занҷири энергия аз вуруди шуоъдиҳӣ оғоз шуда, тавассути массиви PV, табдилдиҳандаи DC/DC, инвертори DC/AC, филтр ва трансформатор ба шинаи AC мерасад.

Дар тарафи гидроэнергетикӣ турбина-генератори гидравликӣ ва системаи барангезиш якҷоя бо мошини синхронӣ моделсозӣ шудаанд ва баромад тавассути трансформатор ба ҳамон шина пайваст шудааст. Сипас шинаи умумӣ тавассути трансформатори шабакавӣ ба шабакаи барқ пайваст мешавад.

Модели турбина-генератори гидравликӣ чӣ гуна кор мекунад?

Дар зерсистемаи гидроэнергетикӣ сохтори Hydraulic Turbine and Governor-и MATLAB/Simulink истифода шудааст. Модел рафтори ғайрихаттии турбинаи гидравликӣ, governor-и бар асоси PID барои танзими мавқеи дарвоза ё қувваи механикӣ ва ҷузъҳои сервомотор барои ҳаракат додани дарвозаи турбинаро дар бар мегирад.

Барангезиши майдони генератори синхронӣ бо блоки алоҳидаи Excitation System идора мешавад. Ин блок танзимгари шиддати терминалӣ ва модели барангезиши DC-ро, ки шиддати майдонро тавлид мекунад, дар бар мегирад.

Чаро додаҳои яксола ба се сония фишурда шудаанд?

Аз сабаби ҳаҷми калони маҷмӯи додаҳои метеорологӣ ва истеҳсолӣ, дар симулятсияи вақти дискретии MATLAB/Simulink додаҳои яксолаи истифодабарӣ ба фосилаи намояндагии тақрибан се сонияи симулятсия фишурда шудаанд. Ин усул маънои онро надорад, ки вақти воқеии тақвимӣ дар се сония аз нав ба таври физикӣ офарида мешавад; балки пайдарпаии дарозмуддати вурудҳо дар Simulink ба миқёси кӯтоҳтари вақти симулятсия мутобиқ карда мешавад.

Дар таҳқиқот дар ин меҳвари фишурдашудаи вақт тағйироти солонаи шуоъдиҳӣ, ҳарорат, қувва ва шиддат пайгирӣ шудаанд. Ҳамин тавр, профилҳои мавсимии вурудӣ бо динамикаи табдилдиҳанда ва шабака дар як кори Simulink омӯхта шудаанд.

Дар тарафи шабака кадом идоракунӣ истифода мешавад?

Барои ҳамоҳангсозии системаи PV бо шабака Voltage Source Converter (VSC) ва меъмории идоракунии дуконтурӣ истифода шудааст. Контури аввал ҳадаф дорад шиддати DC-link-ро тақрибан дар атрофи ±250 V нигоҳ дорад, контури дуюм бошад ҷузъҳои ҷараёни шабакавии \(I_d\) ва \(I_q\)-ро танзим мекунад. Дар манбаъ бо интихоби \(I_q=0\) кори ба коэффисиенти қувваи воҳид равонашуда ҳадаф қарор дода шудааст.

Фосилаи намунагирии системаи бо усули PWM идорашаванда 100 микросония дода шудааст. Дар оғоз барои кам кардани таҳрифи гармоникӣ бонки конденсатор ва стратегияҳои филтркунӣ низ ба модел дохил карда шудаанд.

Чаро таҳрифи гармоникӣ муҳим мегардад?

Дар конфигуратсияҳои ибтидоии шабакаи симулятсия аз таъсири мутақобилаи PV, табдилдиҳандаи электроникаи қудратӣ ва хатти интиқол дар шаклҳои мавҷи шиддат ва ҷараён таҳрифҳои назарраси гармоникӣ мушоҳида шудаанд. Дар манбаъ гуфта мешавад, ки таҳриф махсусан баъд аз тақрибан 1,5 сония равшантар мешавад.

Бо тағйир додани дарозии хатти интиқол ва feeder модели навбатӣ санҷида шудааст. Дар сохтори навшуда, ки хатҳо ба сатҳҳои 1 km ва 2 km оварда шудаанд, шаклҳои мавҷ ҳамвортар гаштаанд. Дар модели охирин ба ҷузъҳои филтр низ тағйирот ворид шуда, манбаъ гузориш медиҳад, ки ҳатто бо хориҷ кардани филтри RLC шакли мавҷи шиддати тозатар ба даст омадааст.

Ин натиҷа маънои онро надорад, ки система дар ҳамаи шабакаҳои эҳтимолӣ бе филтр кор карда метавонад. Натиҷаи таҳқиқот барои параметрҳои муайяни шабакаи Simulink, танзимоти идоракунӣ ва сенарияҳои баррасишуда ба даст омадааст.

Оё модели PV бо истеҳсоли воқеӣ муқоиса шудааст?

Бале. Дар таҳқиқот модели истеҳсоли PV-и MATLAB/Simulink бо додаҳои воқеии истеҳсоли нерӯгоҳи офтобии ба шабака пайвастшудаи наздики Денизли муқоиса шуда, тақрибан %86 коррелятсия ба даст омадааст.

Ин муқоиса нишон медиҳад, ки модел профили воқеии энергияро дар ҳамон шароит то андозае пайгирӣ мекунад. Аммо %86 коррелятсия мустақиман маънои %86 дақиқии мутлақро надорад; таҳқиқот инчунин равшан мегӯяд, ки таназзули дарозмуддати панел, ифлосшавӣ, шароити шадиди обу ҳаво ва номуайянии метеорологӣ метавонанд ба натиҷаҳо таъсир расонанд.

Чаҳорчӯбаи иқтисодӣ чӣ гуна сохта шудааст?

Дар таҳқиқот хароҷоти воқеии сармоягузории нерӯгоҳи мавҷудаи барқи обӣ, ки тақрибан 4,6 миллион USD мебошад, sunk cost қабул шудааст. Хароҷоти сармоягузории PV тақрибан 750.000 USD/MW, умри иқтисодӣ 25 сол ва нархи фурӯши нерӯи барқ 73 USD/MWh фарз карда шудааст.

Дар хулосаи мақола барои системаи пешниҳодшуда тақрибан 3,3 миллион USD сармоягузории ибтидоӣ ва 150.000 USD хароҷоти солонаи истифодабарӣ гузориш шуда, арзиши сатҳбандишудаи энергияи системаи гибридӣ (LCOE) 0,02685 USD/kWh дода шудааст.

Азбаски ҳосили 4,375 MW иқтидори PV ва 750.000 USD/MW тақрибан 3,28 миллион USD мебошад, арзиши 3,3 миллион USD дар хулоса ба сармоягузории иловагии PV хеле наздик менамояд. Бо вуҷуди ин, манбаъ онро дар хулоса “total initial investment cost” меномад. Азбаски хароҷоти HES-и мавҷуда дар бахши метод ҳамчун sunk cost алоҳида баррасӣ шудааст, ин фарқи истилоҳотӣ пинҳонӣ аз нав тафсир карда нашудааст.

Чаро ин аз нигоҳи Туркия ҷолиб аст?

Ин таҳқиқот ба ҷойи модели умумии ҷаҳонӣ мустақиман дар асоси нерӯгоҳи мавҷудаи барқи обии Туркия анҷом дода шудааст. Аз ин рӯ, махсусан барои гибридсозии нерӯгоҳҳои барқи обие, ки бо омили иқтидори паст кор мекунанд, ба режими обёрӣ вобастаанд ё дар рӯи канал/обанбор имкони насби PV доранд, намунаи муҳандисии маҳаллиро пешниҳод мекунад.

Аммо арзишҳои оптималии PV-и 3,55 MW ё 4,375 MW дар мисоли Денизлиро ба HES-и дигар мустақим татбиқ кардан мумкин нест. Ҳангоми тағйир ёфтани режими об, иқтидори трансформатор, метеорология, майдони дастрас, истифодаи об дар кишоварзӣ, нархҳои иқтисодӣ ва сохтори шабака оптимизатсия бояд аз нав иҷро карда шавад.

Таҳқиқот чӣ мегӯяд ва чӣ намегӯяд?

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Барои HES-и мавҷудаи 3,065 MW дар Денизли интегратсияи PV-ро бо алгоритми такрории MATLAB андозабандӣ кардан мумкин аст.
• Дар ҳолати бе захира иқтидори оптималии PV дар манбаъ 3,55 MW муайян шудааст.
• Ҳангоми истифодаи захираи маҳдуди обе, ки тақрибан ба ду соат истеҳсоли гидроэнергетикӣ баробар аст, иқтидори оптималии PV то 4,375 MW зиёд мешавад.
• Омили иқтидори системаи гибридӣ дар модел нисбат ба HES-и мавҷуда зиёд мешавад.
• Пурракунандагии рӯзона ва мавсимии истеҳсоли PV ва гидроэнергетикӣ метавонад профили умумии энергияро мувозинатноктар кунад.
• Модели MATLAB/Simulink имкон дод, ки динамикаи PV, гидроэнергетика, табдилдиҳанда ва шабака якҷоя арзёбӣ шаванд.
• Гузориш шудааст, ки модели PV бо додаҳои воқеии истеҳсоли баррасишуда тақрибан %86 коррелятсия нишон додааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот исбот намекунад

• Иқтидори 4,375 MW PV барои ҳамаи HES-ҳои синфи 3 MW дар Туркия оптималӣ нест.
• Таҳқиқот дар ҳамаи солҳои гидрологӣ як хел истеҳсол ё натиҷаи иқтисодиро кафолат намедиҳад.
• Арзиши LCOE хароҷоти универсалие нест, ки аз қурби ояндаи асъор, хароҷоти PV, нархи нерӯи барқ ё тағйироти танзимӣ мустақил бошад.
• Натиҷаи устувории шабака дар Simulink маънои онро надорад, ки ҳамаи ҳодисаҳои халалдоркунандаи шабакаи воқеӣ бо озмоиши саҳроӣ тасдиқ шудаанд.
• Ба даст омадани шакли хуби мавҷ бе филтр дар конфигуратсияи охирин нишон намедиҳад, ки ҳамаи нерӯгоҳҳои гибридии воқеӣ бе филтркунии беруна бехатар кор карда метавонанд.
• Фишурдани додаҳои яксола ба се сония маънои онро надорад, ки динамикаи физикии яксолаи системаи воқеӣ дар се сония айнан як ба як ифода шудааст.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Фарзияҳои асосии оптимизатсия

Ифодаи физикии истеҳсоли гидроэнергетикӣ

Дар таҳқиқот истеҳсоли қувваи гидроэнергетикӣ бо муносибати классикии қувваи гидравликӣ ифода мешавад:

\[ P_{\mathrm{storage}}=\rho_w g\dot{Q}H\eta_{\mathrm{tur}} \]

Дар ин ҷо \(\rho_w=1000\,\mathrm{kg/m^3}\) зичии об, \(g=9,81\,\mathrm{m/s^2}\) шитоби ҷозиба, \(\dot{Q}\) сарфи ҳаҷмӣ, \(H\) баландии напор ва \(\eta_{\mathrm{tur}}\) самаранокии турбинаро ифода мекунад.

Нишондиҳандаи иқтисодӣ: LCOE

Дар манбаъ арзиши сатҳбандишудаи энергия чунин дода шудааст:

\[ LCOE= \frac{ \left( \frac{r(1+r)^n}{(1+r)^n-1} \right)C +C_{O\&M} -C_{CO_2} }{E_t} \]

Дар ин ҷо \(r\) меъёри тахфиф, \(n\) умри иқтисодӣ, \(C\) хароҷоти сармоягузорӣ, \(C_{O\&M}\) хароҷоти истифода ва нигоҳдорӣ, \(C_{CO_2}\) ҷузъи хароҷоти экологӣ ва \(E_t\) истеҳсоли энергияро ифода мекунад.

Натиҷаҳои асосии иқтидор

Натиҷаҳои иқтисодии дар хулоса гузоришшуда

Модели PV ва санҷиш

Дар зер-модели PV профилҳои тағйирёбандаи шуоъдиҳӣ ва ҳарорат истифода шуда, рафтори электрикии модули фотоэлектрикӣ тавассути каҷҳои I–V ва P–V пайгирӣ шудааст. Дар тавсифи ҷузъи Simulink-и таҳқиқот истифода шудани модули монокристаллии PV-и SunPower SPR-305-WHT зикр шудааст.

Ҳангоми муқоисаи истеҳсоли модел бо додаҳои нерӯгоҳи воқеии офтобии наздик тақрибан %86 коррелятсия гузориш шудааст. Дар манбаъ ҳангоми муқоиса бо нерӯгоҳи воқеӣ панелҳои поликристаллии Yingli Solar 250 W зикр мешаванд.

Натиҷаҳои шабака ва электроникаи қудратӣ

Дар таҳқиқот конфигуратсияҳои гуногуни пайвастшавии шабакавии бар асоси VSC санҷида шуда, дар модели аввал таҳрифҳои назарраси гармоникӣ мушоҳида шудаанд. Бо тағйир додани дарозии хат ва feeder ба 1 km ва 2 km беҳтар шудани шаклҳои мавҷ гузориш шудааст.

Модел инчунин дар шароити гуногуни шабака/қувва, ки 47 MVA, 30 MW ва 2500 MVA дода шудаанд, арзёбӣ шудааст. Мувофиқи манбаъ, дар шароити қувваи баланд ларзишҳои гузаришӣ ва ҷузъҳои гармоникӣ равшантар мешаванд, дар ҳоле ки бо тағйири параметрҳои идоракунӣ ва шабака шаклҳои мавҷ беҳтар карда шудаанд.

Номуайяниҳо ва маҳдудиятҳо

• Захираи нерӯгоҳи мавридӣ хеле маҳдуд аст; тақрибан 85.000 m³ об танҳо ба тақрибан ду соат истеҳсоли HES бо иқтидори пурра баробар аст.
• Натиҷаҳои гидрологӣ ба тағйирёбии байнисолонаи боришот, ҷараён ва амалияҳои обёрӣ ҳассосанд.
• Қадами дискретии оптимизатсияи 25 kW метавонад назариявӣ ҳалли беҳтареро, ки байни ду қадам қарор дорад, аз даст диҳад.
• Модели PV ба варақаҳои маълумоти истеҳсолкунанда ва вурудҳои метеорологӣ асос ёфта, таназзули дарозмуддат, ифлосшавӣ ва ҳодисаҳои шадиди обу ҳаворо пурра ифода намекунад.
• Маҳдудиятҳои шабака асосан тавассути ҳадди трансформатор баррасӣ шудаанд; ҳамаи curtailment-и оянда ва тағйироти танзимӣ моделсозӣ нашудаанд.
• Натиҷаҳои иқтисодӣ ба хароҷоти PV, таваррум, қурби асъор, нархи фурӯши нерӯи барқ ва механизмҳои дастгирии оянда ҳассосанд.
• Натиҷаҳо бояд ҳамчун модели банақшагирӣ дар шароити миёна арзёбӣ шаванд; онҳо пешгӯии дақиқи истеҳсоли оянда нестанд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Design and simulation of integrated solar-hydroelectric systems: Complementary renewable profiles and MATLAB/Simulink-based analysis

Муаллиф: M. Fatih Saltuk.

Муаллифи масъул: M. Fatih Saltuk.

Муассиса: Development and Investment Bank of Türkiye, İstanbul, Türkiye.

ORCID: 0000-0002-7914-8838.

Навъи манбаъ: Мақолаи тадқиқотии аз баррасии ҳамсолон гузашта; моделсозӣ ва оптимизатсияи системаи энергетикӣ дар асоси MATLAB/Simulink ва омӯзиши мавридии як нерӯгоҳ.

Маҷалла: International Journal of Energy Studies.

Сол / ҷилд / шумора / саҳифаҳо: 2026; 11(1): 207–254.

DOI: 10.58559/ijes.1812948.

Ирсол: 29 октябри 2025.

Таҳрир: 6 январи 2026.

Қабул: 11 январи 2026.

Санаи нашр: 17 марти 2026.

Вазъи баррасии ҳамсолон: Сиёсати нашри International Journal of Energy Studies нишон медиҳад, ки ҳамаи мақолаҳои нашршуда аз баррасии ҳамсолон мегузаранд ва барои нашр ҳадди ақал ду гузориши мусбати баррасон зарур аст. Ин таҳқиқот мақолаи нашршудаи маҷалла мебошад.

Кумитаи ахлоқ: Муаллиф изҳор кардааст, ки барои анҷом додани таҳқиқот ягон унсуре вуҷуд надорад, ки тасдиқи кумитаи ахлоқ ва/ё иҷозати махсуси ҳуқуқиро талаб кунад.

Саҳми муаллиф: M. Fatih Saltuk дар консептуализатсия ва тарҳрезии таҳқиқот саҳм гузошта, амалиётҳои таҳлилӣ ва таҳлили муқоисавиро анҷом додааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Дар манбаъ изҳор шудааст, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Усули асосӣ: Оптимизатсияи такрории бар асоси MATLAB барои максималӣ кардани таносуби фоида/хароҷоти иқтидори PV, ки ба нерӯгоҳи мавҷудаи барқи обии навъи дарёии 3,065 MW илова мешавад; сипас моделсозии PV, гидроэнергетика, MPPT, VSC ва динамикаи шабака бо MATLAB/Simulink.

Манбаъҳои додаҳо: Додаҳои дарозмуддати гидрологӣ, сабтҳои истеҳсоли нерӯгоҳ, додаҳои истгоҳи метеорологӣ, додаҳои шуоъдиҳии офтоб аз NASA ва варақаҳои маълумоти PV-и истеҳсолкунанда.

Номувофиқии дохилиманбаъӣ 1 — истеҳсоли солонаи HES: Ҷадвали 1 барои нерӯгоҳи мавҷудаи барқи обӣ истеҳсоли солонаи 3.945.000 kWh ва сатҳи истифодаи иқтидори %14,7-ро медиҳад. Матни фавран баъдӣ бошад истеҳсоли дарозмуддатро тақрибан 5.600 MWh тавсиф карда, онро бо ҳамон %14,7 вобаста мекунад. Азбаски барои иқтидори насбшудаи 3,065 MW ин ду арзиши истеҳсол як омили иқтидорро ифода намекунанд, дар манбаъ номувофиқӣ вуҷуд дорад. Арзишҳо пинҳонӣ якҷоя карда нашудаанд.

Номувофиқии дохилиманбаъӣ 2 — қадами оптимизатсия: Натиҷаи PV-и бе захираи 3,55 MW дар бахши метод/натиҷа бо қадами 142 ва натиҷаи дорои захираи 4,375 MW бо қадами 175 алоқаманд карда шудааст. Дар параграфи баъдӣ PV-и бе захираи 3,55 MW иштибоҳан ҳамчун қадами 175 навишта шудааст. Мувофиқи таърифи 25 kW/қадами манбаъ, 3,55 MW / 0,025 MW = 142 ва 4,375 MW / 0,025 MW = 175, аз ин рӯ ин зиддияти мақола ошкоро нигоҳ дошта шудааст.

Номувофиқии дохилиманбаъӣ 3 — панели PV: Дар бахши фарзияҳо “Yingli Solar 250 Watt PV module data sheet” ҳамчун параметри офтобӣ оварда мешавад, дар ҳоле ки дар бахши муфассали модели PV-и MATLAB/Simulink истифода шудани модули SunPower SPR-305-WHT нишон дода шудааст. Дар бахши дигар панелҳои Yingli 250 W дар доираи санҷиш бо додаҳои нерӯгоҳи воқеии наздик зикр мешаванд. Ин ифодаҳои гуногуни манбаъ ҳамчун як модели ягонаи панел якҷоя карда нашудаанд.

Ёддошти техникии дохилиманбаъӣ — занҷири RL: Дар тавсифи MPPT/VSC барои занҷири RL R = 0,005 Ω ва L = 5000 H навишта шудааст. Ҳатто агар арзиши индуктивият хатои эҳтимолии навишти манбаъ бошад, он ислоҳ нашудааст, зеро дар таҳқиқоти аслӣ ҳамин гуна дода шудааст.

Ёддошти истилоҳоти иқтисодӣ: Дар бахши хулоса тақрибан 3,3 миллион USD ҳамчун “total initial investment cost” гузориш мешавад. Дар бахши метод хароҷоти воқеии 4,6 миллион USD-и HES-и мавҷуда sunk cost ва хароҷоти PV тақрибан 750.000 USD/MW қабул шудааст. 4,375 MW × 750.000 USD/MW тақрибан ба 3,28 миллион USD баробар аст. Аз ин рӯ, истилоҳи “сармоягузории умумии ибтидоӣ” дар манбаъ алоҳида аз нав тафсир карда нашудааст.

Ҳудуди муҳтавои илмӣ: Модели физикӣ, арзишҳои ададӣ, сенарияҳо, қабулҳои иқтисодӣ, натиҷаҳои оптимизатсия ва бозёфтҳои MATLAB/Simulink дар ин матни Verianla танҳо ба таҳқиқоти баррасишуда асос ёфтаанд. Санҷиши беруна танҳо барои тасдиқи библиографии DOI, санаи нашр, ҳувияти маҷалла ва сиёсати баррасии ҳамсолон истифода шудааст.

Ҳудуди асосии тафсир: Натиҷаҳо омӯзиши мавридие мебошанд, ки ба маҳдудиятҳои гидрологӣ, метеорологӣ, иқтисодӣ ва шабакавии нерӯгоҳи муайяни 3,065 MW гидроэнергетикии Денизли асос ёфтаанд. Иқтидори оптималии PV, LCOE, омили иқтидор ё рафтори шабака набояд мустақиман ба нерӯгоҳҳои дигар умумӣ карда шаванд.