Математическая модель оптимального размещения гибридной электростанции с комбинированным циклом

ЦЕЛЬ. Для создания гибридной электростанции, работающей от солнечных коллекторов и газотурбинной установки (ISCC), должны быть доступны несколько важных элементов. Для принятия принципиального решения о строительстве гибридной электростанции и определения ее оптимального места расположения требуется анализ множества факторов в Ираке. Ирак – это регион, богатый солнечной энергией. Солнечный энергетический потенциал с площади в 437072 км2 превосходит нынешнюю потребность в электроэнергии в сотни тысяч раз. Это поможет Ираку остаться экспортером энергии в будущем, сменив ископаемое топливо на солнечную энергию. МЕТОДЫ. Был рассчитан рейтинг и произведено сравнение провинций Ирака для определения наилучшего региона для размещения подобных гибридных станций с комбинированным циклом. Это обуславливает актуальность исследований в данной области, а именно разработки многофакторной математической модели поиска оптимального расположения ISCC с использованием метода парных сравнений с помощью программы MATLAB. Эльбасра характеризуется как существенно большим уровнем электропотребления региона, так и более развитой инфраструктурой. Это, в целом, и предопределяет наибольший итоговый рейтинг среди всех провинций Ирака как оптимальный регион для использования предложенной математической модели. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Данная математическая модель может использоваться при дальнейшей локализации решения задачи, например при рассмотрении наилучших условий для строительства гибридной электростанции уже в пределах провинции и т.д.

1. Abass Ahmed. Z., Pavlyuchenko D.A. The exploitation of western and southern deserts in Iraq for the production of solar energy. International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE) 2019. V. 9. No. 6. pp. 4617-4624.

2. NASA Prediction Of Worldwide Energy Resources. Available at URL: https://power.larc.nasa.gov.

3. Эльмохлави А.Э., Очков В.Ф., Казанджан Б.И. оценка производительности и энергоэффективности интегрированного солнечного комбинированного цикла электростанции. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(1-2):43-54.

4. Nezammahalleh H., Farhadi F., Tanhaemami M. Conceptual design and technoeconomic assessment of integrated solar combined cycle system with DSG technology. Solar energy. 2010. V.84(9). pp. 1696-1705.

5. Zachary J. Integrated Solar Combined Cycle (ISCC) Systems. Combined Cycle Systems for Near-zero Emission Power Generation; Book; Woodhead Publishing Series in Energy. 2012. № 32. pp. 283-305.

6. Baghernejad A., Yaghoubi M. Exergoeconomic analysis and optimization of an Integrated Solar Combined Cycle System (ISCCS) using genetic algorithm. Energy Conversion and Management. 2011. 52 (5). pp. 2193-2203.

7. Dersch J. Trough integration into power plants-a study on the performance and economy of integrated solar combined cycle systems. Energy. 2004. 29 (5-6). pp. 947-959.

8. Burgermeister J. Iraq looks to solar energy to help rebuild its economy URL: Available at: http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2009/03/iraq-looks-to-solar-energy-tohelp-rebuild-itseconomy. Accessed: 12 February 2020

9. Al-Waeely A. A., Salman S. D., Abdol-Reza W. K., et al. Evaluation of the spatial distribution of shared electrical generators and their environmental effects at Al-Sader City-Baghdad-Iraq. International Journal of Engineering & Technology IJET-IJENS. 2014. V. 14. N. 2. pp. 16-23.

10. Меламед Л.Э. Метод встроенных решений в моделировании турбулентности. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(5):28-40.

11. Abass Ahmed. Z., Pavlyuchenko D.A. Southern Iraq gas station conversation to integrated solar combined cycle,” in E3S web conferences 114 ,05008 (2019)

12. Abass Ahmed. Z., Pavlyuchenko D.A. Turning Iraq into a country of energy exporter through the exploitation of solar energy and vast desert land,” in E3S web conferences 114 ,05008 (2019) https://doi.org/10.1051/e3sconf/201911405008.

13. Iraq, The Iraqi Ministry of Electricity,https://moelc.gov.iq/ .

14. Ministry of transportation, Iraqi meteorological organization and seismology http://meteoseism.gov.iq/ .

15. Секретарев Ю.А., Панова Я.В. Выбор и принятие Решений в электроэнергетике. Новосибирск, 2018.

16. Google workspace https://workspace.google.com/intl/en_ie/.

17. Math work, program MATLAB https://www.mathworks.com/downloads/ .

18. Абасс А.З., Павлюченко Д.А., Балабанов А.М., и др. Включение в парогазовый цикл газотурбинных электростанций ирака солнечной энергии как способ решения дефицита мощности энергосистемы страны. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(2):98-107.

19. Ahmed Z. Abass., Pavlyuchenko D.A., Kobobel I.V. Solar energy perspectives in Iraq, Power engineering: research, equipment, technology. 2020 (45). pp 63-70.

20. Hasan F. Khazaal., Haider Th. Salim Alrikabi., Faisal Theyab Abed. Water desalination and purification using desalination units powered by solar panels. Periodicals of Engineering and Natural Sciences. 2019. V. 7, N 3.

21. Ahmed Zkear Abass., Pavlyuchenko D.A., Zozan Saadallah Hussain. Survey about impact voltage instability and transient stability for a power system with an integrated solar combined cycle plant in Iraq by using ETAP. Journal of Robotics and Control (JRC). 2021. V 2, No 3.

22. Abass A.Z.; Pavlyuchenko D.A.; Zozan Saadallah Hussain. Methods Comparison for Optimal Capacitor Placement in Distribution System. 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon), 6-9 Oct. 2020,

23. Павлюченко Д.А., Любченко В.Я. Рейтинговая оценка показателей энергоэффективности на основе метода анализа иерархий // Новое в Российской электроэнергетике. 2017. №11. С. 77-91.

24. Reda M., Saied N., Khaldi A., et al. Iraq electrical power infrastructure - past, present and future developments and expectations. IEEE PES Power Systems Conference and Exposition; Atlanta, GA; 2006. pp. 1792-1795.

25. Alibage A. Assessing photovoltaic solar technologies as a solution for the problem of power shortage in Iraq. Portland International Conference on Management of Engineering and Technology (PICMET); Honolulu, HI; 2018. pp. 1-16.

26. Khalidah A J Al-Qayim Integrated solar thermal combined cycle for power generation in Iraq Materials Science and Engineering, V. 518, Electric and Electronic Engineering; Published under licence by IOP Publishing Ltd.

27. Boumedjirek M., Merabet A., Feidt M., et al. Performance evaluation of parabolic trough power plants on direct steam generation and integrated solar combined cycle system in Algeria. International Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC); Tangier; 2017. pp. 1-8.

28. Talukder P, Soori PK. Integration of parabolic trough collectors with natural gas Combined Cycle power plants in United Arab Emirates. International Conference on Smart Grid and Clean Energy Technologies (ICSGCE); Offenburg. 2015. pp. 62-69.

29. Li C.-JЮЮ., Li P., Wang K., et al. Survey of properties of key single and mixture halide salts for potential application as high temperature heat transfer fluids for concentrated solar thermal power systems. AIMS Energy 2(2). 2014. pp. 133-157. doi: 10.3934/energy.2014.2.133.

30. Amani M., Ghenaiet A., Smaili A. Determination of the performance of a solar tower integrated with a Combined Cycle. 6th International Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC);Rabat, Morocco. 2018. pp. 1-6. doi: 10.1109/IRSEC.2018.8703000.