Optimierung der wirtschaftlichen Einspeisung mit erneuerbaren Energien und Erdgas unter Verwendung des fraktionalen Fischwanderungsalgorithmus

Diese Arbeit präsentiert ein Modell zur Lösung der Herausforderungen der wirtschaftlich-umweltfreundlichen Einspeisung (EED), das die Integration von thermischen, erneuerbaren Energiekonzepten und Erdgas- (NG) Einheiten behandelt, wobei sowohl die Toxinemission als auch die Brennstoffkosten als primäre Ziele betrachtet werden. Drei Fälle werden unter Verwendung des IEEE 30-Bus-Systems untersucht, bei denen thermische Einheiten (TUs) durch NGen ersetzt werden, um die Toxinemissionen und Brennstoffkosten zu minimieren. Die Systembeschränkungen umfassen Gleichheits- und Ungleichheitsbedingungen. Eine detaillierte Modellierung von NGen wird durchgeführt, die auch die Druckleitungen und die Fließgeschwindigkeit des Gases als Verfahrensbeschränkungen einbezieht. Um Pareto-optimale Lösungen für Brennstoffkosten und Emissionen zu erhalten, werden drei Optimierungsalgorithmen eingesetzt: der fraktionale Fischwanderungsoptimierungsalgorithmus (FOFMO), der Coati-Optimierungsalgorithmus (COA) und der nicht dominierte Sortiergenetische Algorithmus (NSGA-II). Drei Fälle werden untersucht, um die Wirksamkeit des vorgeschlagenen Modells zu validieren, wenn es auf das IEEE 30-Bus-System mit der Integration von erneuerbaren Energiequellen (RES) und Erdgas-Einheiten angewendet wird. Die Ergebnisse aus Fall III, in dem NGen anstelle von zwei thermischen Einheiten (TUs) installiert werden, zeigen, dass der in dieser Studie präsentierte Ansatz zur wirtschaftlichen Einspeisung die Emissionsniveaus signifikant auf 0,4232 t/h reduziert und niedrigere Brennstoffkosten von 796,478 USD/MWh erreicht. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse, dass FOFMO COA und NSGA-II in der effektiven Lösung des EED-Problems übertrifft.