1امروزه با افزایش روزافزون مصرف انرژی الکتریکی و مشکلات زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی، تمایل به استفاده از منابع تجدیدپذیر افزایش یافته است. همچنین با توجه به تجدید ساختار شبکه های قدرت از ساختار سنتی به ساختار مبتنی بر بازار، بازارهای مختلف انرژی و خدمات جانبی طراحی شده است. از سوی دیگر با توجه به عدم قطعیت در تولید منابع تجدیدپذیر، واحدهای ذخیره ساز انرژی مورد توجه قرار گرفته است که می توانند در کنار منابع تجدیدپذیر و یا به تنهایی، در بازارهای مختلف انرژی و خدمات جانبی شرکت کنند. با توجه به سرعت بالای ورود و خروج واحدهای ذخیره ساز مبتنی بر باتری به شبکه، استفاده از این منابع در بازارهای خدمات جانبی فرکانس همچون بازار ذخیره خودکار بازیابی فرکانس مناسب می باشد. یکی از مسائلی که در برنامه ریزی این واحدها مطرح است، چگونگی شرکت در بازارهای انرژی و یا بازارهای خدمات جانبی برای بیشینه کردن سود حاصل از شرکت در بازار می باشد. در این مقاله، یک استراتژی بهینه برای شرکت همزمان واحد ذخیره ساز انرژی در بازار انرژی و بازار ذخیره خودکار بازیابی فرکانس ارائه شده است. نتایج شبیه سازی کارآمدی روش پیشنهادی برای شرکت همزمان واحد ذخیره ساز انرژی و بیشینه کردن سود حاصل از شرکت در بازارهای مذکور را نشان می دهد.

1با تغییر ساختار سیستم­های قدرت، افزایش منابع انرژی تجدید پذیر و با هوشمند شدن شبکه ها، سیستم­ های قدرت با چالش­هایی از جمله عدم قطعیت در منابع انرژی مواجه شده­است. راه حل مناسب برای مقابله با این چالش­ها، استفاده از سیستم­های ذخیره انرژی است. لذا تعیین اندازه، محل نصب، و انتخاب نوع سیستم­های ذخیره انرژی، برای استفاده­ی حداکثری از مزایای آن­ها حائز اهمیت است. این مقاله مروری، با توجه به مطالعات تحقیقاتی، به بررسی انواع سیستم­های ذخیره انرژی، کاربردهای آن­ها، روش­های فرموله کردن توابع هدف و روش­های حل آن­ها می­پردازد. هدف دیگر این مقاله مروری، بررسی مسئله برنامه­ریزی بهینه سیستم ذخیره ­ساز انرژی (ESS) در شبکه­های توزیع فعال است. همچنین، طبقه­بندی گسترده­ای از برنامه­ ریزی توسعه ذخیره­ سازی (SEP) را ارائه می­دهد؛ و با بررسی چندین مقاله، به شناسایی روندها و چالش­ها می­پردازد. در انتها، پیشنهاداتی برای کارهای آینده ارائه می­شود.

توسعه استفاده از خودروهای برقی در بخش حمل و نقل، مستلزم تاسیس زیرساخت های شارژ این خودروها مانند ایستگاه­های شارژ سریع است. ضمن آنکه برای کاهش آلاینده­های ناشی از فعالیت نیروگاه­های سوخت فسیلی، باید از منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستم­های ذخیره­ساز انرژی در ایستگاه­های شارژ سریع استفاده کرد. در این مقاله، یک مدل خطی آمیخته با عدد صحیح به منظور تعیین ظرفیت منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستم ذخیره انرژی باتری در یک ایستگاه شارژ با دو تابع هدف حداقل­کردن هزینه­های اقتصادی و حداقل­کردن انتشار آلاینده­ها ارائه شده است. در مدل پیشنهادی، امکان استفاده از منابع تولیدی انرژی تجدیدپذیر بادی و خورشیدی و چهار نوع فناوری باتری شامل اسید سرب، نیکل کادمیوم، لیتیوم یون و سولفور سدیم لحاظ شده است. با توجه به دو تابع هدف متناقض در مدل پیشنهادی، از روش محدودیت اپسیلون برای تعیین پاسخ های بهینه پارتو و از روش استنتاج فازی جهت تعیین پاسخ نهایی استفاده شده است. نتایج مدل پیشنهادی در چهار افق برنامه­ریزی متفاوت، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش اهمیت تابع هدف کاهش آلاینده ها، ظرفیت نصب شده منابع تجدیدپذیر افزایش می یابد.

با تجدید ساختار صنعت برق و همچنین گسترش روزافزون منابع انرژی تجدیدپذیر، عدم قطعیت های موجود در سیستم افزایش یافته اند. این امر سبب افزایش توجه به روش های برنامه ریزی توسط تولیدکنندگان شده است. در این مقاله، روشی جدید برای برنامه ریزی مبتنی بر سود یک شرکت تولیدکننده (GenCo) متشکل از ذخیره ساز انرژی هوای فشرده (CAES) به همراه نیروگاه های بادی و حرارتی ارائه شده است. در الگوریتم پیشنهادی با توجه به عدم قطعیت قیمت های انرژی و ذخیره ی چرخان، مقدار ذخیره ی فراخوانی شده، هزینه ی عدم توازن و توان تولیدی واحد بادی، از بهینه سازی تصادفی استفاده شده است. این برنامه ریزی برای شرکت تولیدکننده در بازارهای روز-پیش انرژی و ذخیره ی چرخان ارائه شده است. روش پیشنهادی ابتدا روی یک سیستم نمونه از مقاله ی دیگری اعمال شده که مقایسه ی نتایج آن با نتایج روش قبلی، بیانگر قابلیت روش پیشنهادی در برنامه ریزی واحدهای CAES است. در نهایت از اطلاعات یک سیستم قدرت واقعی برای ارائه ی نتایج تکمیلی الگوریتم پیشنهادی استفاده شده است.

یکی از مسائلی که در سیستم های قدرت بسیار موردتوجه بهره برداران سیستم قرار دارد، تغییرات زیاد و عدم یکنواختی منحنی بار در ساعات مختلف شبانه روز است که این امرباعث افزایش هزینه بهره برداری سیستم می گردد. در سیستم های قدرت معمولا از ذخیره سازهای با ظرفیت و زمان پاسخ گویی بالا به عنوان ذخیره بهره برداری و ذخیره سازهای با سرعت پاسخ گویی بالا جهت ذخیره فرکانسی استفاده می شود. از آنجایی که تاکنون مقایسه ای بین ذخیره سازهای بهره برداری و فرکانسی و تاثیر آنها در بهره برداری اقتصادی تر از سیستم قدرت انجام نپذیرفته، لذا در این مقاله اقدام به بررسی نقش ذخیره سازهای تلمبه ذخیره ای، هوای فشرده و باتری جهت بهره برداری یکپارچه و اقتصادی از یک شبکه تست 118 باس استاندارد (IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers (54 واحد حرارتی) با استفاده از نرم افزار GAMS (General Algebraic Modeling System) شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد ذخیره ساز تلمبه ذخیره ای نسبت به دو ذخیره ساز دیگر عملکرد بهتری در بهره برداری یکپارچه و اقتصادی از سیستم دارد. اما ذخیره ساز باتری با توجه به ظرفیت پایین خود توانسته است از طریق کاهش هزینه راه اندازی و خاموشی واحدها عملکرد بهتری از خود نسبت به ذخیره ساز هوا فشرده که ظرفیت بالاتری داشته نشان دهد.

1مصرف همزمان انرژی­های الکتریکی و حرارتی در مناطق مصرف، و وجود مزیت­های اقتصادی و فنی در صورت تغذیه مصرف­ کننده­گان توسط تولیدکننده­گان در نقطه مصرف منجرب شده است که برنامه­ ریزی سیستم چند حاملی انرژی از اهمیت ویژه­ای برخوردار باشد. بنابراین در این مقاله برنامه ­ریزی یک سیستم ترکیبی جزیره­ای دارای منابع تجدیدپذیر، سیستم ترکیبی برق و حرارت، بویلر، ذخیره­ ساز الکتریکی و حرارتی جهت تأمین انرژی پاک برای مصرف­ کننده­ های الکتریکی و حرارتی ارائه می­شود. طرح مذکور کمینه­ سازی مجموع وزن دار هزینه بهره ­برداری سالیانه و سطح آلایندگی این سیستم را بر عهده دارد. آن نیز مقید به مدل برنامه­ ریزی-بهره­ برداری منابع و ذخیره ­سازهای یاد شده است. این مسأله در قالب برنامه ­ریزی غیرخطی عدد صحیح است، که در ادامه جهت دسترسی به راه ­حل بهینه با انحراف معیار پایین در پاسخ­ دهی نهایی از حل­ کننده بهینه­ ساز گرگ خاکستری استفاده می ­شود. نوآوری­ های این طرح شامل استخراج سیستم جزیره­ای دارای منابع / ذخیره ­سازهای الکتریکی و حرارتی، و تأمین انرژی پاک برای مصرف­کننده­ گان الکتریکی و حرارتی می­باشد. در نهایت با اجرای طرح پیشنهادی برروی داده­ های شهر رفسنجان در ایران و استخراج نتایج عددی، قابلیت طرح مذکور در استخراج ساختار بهینه ترکیبی منابع و ذخیره­ سازها جهت تغذیه مصرف­کننده­ های الکتریکی و حرارتی از دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی مورد تأیید است.

با افزایش نفوذ انرژی­های تجدیدپذیر در ریزشبکه­ های الکتریکی، استفاده از سیستم­های ذخیره­ساز انرژی به منظور بهبود قابلیت اطمینان ریزشبکه بیش از پیش مورد توجه قرارگرفته است. در این مطالعه، یک الگوریتم جدید برای برنامه­ریزی ذخیره­ سازی انرژی به منظور مدیریت ریزشبکه با روشی مطمئن پیشنهاد شده است. با توجه به تاثیر استراتژی­ های بهره­ برداری مختلف ریزشبکه بر برنامه­ریزی سیستم­ های ذخیره ساز انرژی، عملکرد ریز شبکه با در نظر گرفتن استراتژی­ های قابلیت اطمینان محور و هزینه محور بررسی شده است. برنامه­ ریزی سیستم ­های ذخیره ساز انرژی در هر دو افق برنامه­ ریزی هفتگی و روزانه انجام می­ شود. به منظور در نظر گرفتن صحیح عدم قطعیت های مرتبط با مسئله برنامه­ ریزی چندهدفه، مدل های احتمالاتی مختلفی برای پارامترهای موجود در شبکه ارائه شده است و به صورت مسئله برنامه­ ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) بیان شده اند. با اجرای روش پیشنهادی بر سیستم تست 33 شینه IEEE اصلاح شده، اثربخشی این روش برای ارزیابی قابلیت اطمینان ریز شبکه­ها و مدیریت ذخیره سازهای انرژی بررسی شده است و نتایج به دست آمده بهره­وری این روش را تایید می کند.

موضوع تاب آوری توجه زیادی را در سال های اخیر به خود جلب کرده است. تاب آوری به قابلیت سیستم در مقابله با اغتشاشات شدید بیرونی اشاره دارد. زمانی یک سیستم تاب آور است که بتواند مخاطرات را جذب کرده خود را با شرایط به سرعت در حال تغییر انطباق دهد، بدون این که کارکرد اصلی خود را از دست بدهد. در این مقاله ما یک الگوی داده ستانده منطقه ای را برای بررسی تاب آوری انرژی یک اقتصاد در الگوی چند کشوری برای سال 2014 استفاده کرده ایم که وابستگی های بین بخشی و بین منطقه ای را در ساختار اقتصادی در نظر می گیرد. این الگو اثرات اختلال تولید انرژی تصادفی بر کل سیستم داده ستانده چند منطقه ای را به شکل کسری تقاضای نهایی محاسبه می کند. نتایج نشان می دهد زمانی که عرضه برق کاهش می یابد تقاضای بخش ها از دیگر حامل های انرژی افزایش می یابد یعنی این حامل های انرژی را جانشین برق می کند، اما در حالت کلی سایر حامل های انرژی جانشین مناسبی برای تمام بخش های اقتصادی نیستند. همچنین در حالت تعامل اقتصادی بروز شوک در یک منطقه توسط دیگر مناطق پوشش داده می شود. بنابراین مشارکت بین مناطق به طور قابل توجهی تاب آوری انرژی فردی و جمعی را بهبود می بخشد.

"سیستم برنامه ریزی جهانی انرژی"، توسط سازمان مدیریت اطلاعات انرژی (EIA) برای فراهم آوردن یک چارچوب محاسباتی سازگار، کامل، اقتصادی و انعطاف پذیر جهت تجزیه و تحلیل و روندهای برنامه ریزی در بازارهای جهانی انرژی، توسعه داده شده است.سیستم برنامه ریزی جهانی انرژی، مشاهدات و برنامه ریزی های مصرف انرژی را در میان حیطه ای از منابع انرژی اولیه، همگرایی کشورها و مناطق اصلی دنیا و برای افق زمانی پنجساله 2000، 2005 و 2010 تا 2020 میسر می سازد. جداول مربوطه در یک فرمت خاص در نشریه سالیانه IEO منتشر می گردد. این مقاله، دورنماری کلی از سیستم برنامه ریزی جهانی انرژی، نظیر تشریح پایگاه اطلاعاتی تحت بررسی، تشریح فنی و جزئی، مدلها، دیاگرام های سیستم و جریانهای زیر سیستم، تشریح معادلات و تعاریف و منابع تمامی متغیرهای مورد استفاده در سیستم را ارائه می نمایند.  

در سال های اخیر بهره برداری از سیستم های ذخیره ساز انرژی موردتوجه بسیاری از محققین در صنعت برق قرارگرفته است. به دلیل هزینه نسبتا بالای ذخیره سازها، معمولا سرمایه گذاران زیادی در راستای نصب و بهره گیری از آن ها در سیستم قدرت پیش قدم نمی شوند. در این مقاله تاثیر شاخص نوع بهره برداری از سیستم ذخیره ساز انرژی (کل سال یا بخشی از سال) بر سود حاصل از آربیتراژ (جابجایی) انرژی در بازار برق، توسط یک ذخیره ساز انرژی الکتریکی موردبررسی قرارگرفته است. برای ارزیابی تاثیر خطای پیش بینی قیمت بر درآمد آربیتراژ انرژی از دو نوع قیمت (قیمت واقعی، قیمت پیش بینی 3 ساعت آینده) استفاده شده است. به دلیل تشویق سرمایه گذاران خصوصی، برای هزینه سرمایه گذاری اولیه استفاده از وام پیشنهاد شده است تا طرح ارائه شده برای سرمایه گذار ازنظر اقتصادی توجیه پذیر باشد. به دلیل هزینه های بالای سرمایه گذاری و افزایش طول عمر سیستم ذخیره ساز انرژی، تعداد شارژ و دشارژ انرژی در روز یک بار است که، زمان شارژ در پایین ترین قیمت انرژی و زمان دشارژ در بالاترین قیمت انرژی برای افزایش درآمد آربیتراژ انرژی در نظر گرفته شده است.