بهينه سازي سبد انرژي با استفاده از مدل توسعه يافته ماركوويتز در شرايط عدم قطعيت

كارشناسي ارشد

امروزه انرژي بخش حياتي از زندگي بشيريت محسوب ميشود و با توجه به مصرف بيرويه انرژي، نياز مبرم به مديريت موثر انرژي احساس ميشود. اگر چه مدل ماركوويتز ابزاري مناسب براي بهينه سازي سبد سهام در حوزه مالي ميباشد، با ورود اين مبحث به حوزه انرژي، مبحث بهينهسازي سبد انرژي ابزاري كاربردي است كه با توجه به ظرفيتها و محدوديتهاي كشور و در نظر گرفتن سنجههاي ريسك، به سياست گذاران حوزه انرژي اطلاعات مفيدي براي تصميمگيري ارائه ميدهد. در اين تحقيق، كشور ايران با منابع سرشار انرژيهاي فسيلي و تجديد پذير مورد مطالعه قرار گرفتهاست. مهمترين دغدغه ها و اهدافي كه سياست گذاران انرژي به دنبال آن هستند تا تصميمگيري مناسبي براي مديريت انرژي داشتهباشند، افزايش بازدهي توليد انرژي و كنترل هزينه هاي مربوط به آن و كاهش ميزان انتشار گاز دي اكسيد كربن ميباشد. به همين دليل، در اين مدل پيشنهادي علاوه بر به كارگيري مدل ماركوويتز، به منظور تشكيل سبد بهينه انرژي، به مباحث پايداري در ابعاد اقتصادي و زيست محيطي نيز پرداخته ميشود. در دنياي واقعي، با توجه به وابستگي زياد سرمايه گذاري، تامين و توزيع انرژي به شرايط غير قطعي، مديريت انرژي براي پيشبيني، تصميمگيري و برنامهريزي با شرايط دشواري رو به رو ميباشد، لذا در اين تحقيق براي جبران اين شرايط، از مبحث عدم قطعيت براي مقابله با شرايط غير قطعي و بررسي همه جانبه و تصميمگيري بهتر براي مديريت انرژي استفاده شدهاست. همچنين ما براي بهينهسازي توابع چند هدفه از مدل برنامهريزي آرماني چند جملهاي استفاده كردهايم. نتايج اين تحقيق به گونهاي است سبد بهينه انرژي، در شرايط عدم قطعيتِ پارامتر ميزان بازدهي توليد از تكنولوژيها و با در نظر گرفتن محدوديتهاي موجود در استفاده از تكنولوژيهاي تجديدپذير به دست ميآيدكه ظرفيت تكنولوژيهاي تجديدپذير بادي و هستهاي در افق 1404 از كل توان توليد برق ايران به ترتيب 3.7% و 16.7% تخمين زده شده است. سپس متناسب با اولويت بندي توابع هدف و وزن دهي در سناريوهاي مختلف، روند تغييرات سبد بهينه انرژي مورد بررسي قرار گرفتهاست. نتايج حائز اهميت اين تحقيق به اين صورت است كه در هر سناريو و اولويت بندي، مدل پيشنهادي اين تحقيق از تمام ظرفيت موجود در تكنولوژيهاي تجديدپذير (بادي 3.7% و هسته اي 16.7%) استفاده كردهاست. اين نتيجه، نشان دهنده ارزشمند بودن و به صرفه بودن توسعه تكنولوژيهاي تجديدپذير در كشور ايران ميباشد و تاييد كننده علت سرمايهگذاريهاي كلان كشورهاي پيشرفته در اين حوزه ميباشد. درصد استفاده از تكنولوژيهاي فسيلي متناسب با اولويتها و وزن دهيها در هر تابع هدف به صورت منطقي تغيير ميكند.

195667

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر ميرسامان پيشوايي

مهندسي صنايع - بهينه سازي سيستم ها

دكتر عمران محمدي