Loading...

Optimal Grid Expansion Planning of Iran’s Interconnected Water-Energy Networks with Renewable Energy Technologies Using a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) Approach

Pooladsanj, Milad | 2018

1446 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 51475 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Nobakhti, Amin; Sharifzadeh, Mahdi
  7. Abstract:
  8. Energy and water are valuable resources that underpin human prosperity and are to a large extent, interdependent. Water is used in multiple phases of energy production and electricity generation, from fossil-fuel extraction, transport and processing,irrigating crops for biofuels, to providing cooling water for thermoelectric power plants. On the other hand, all such processes, alongside with other industrial and municipal water uses, require sufficient energy required to extract, treat, and deliver water.The key objective of this project is to maximize both water and energy economic potentials while considering the environmental impacts associated with their consumption. In this regard, renewable energy technologies play a key role in retrofitting the existing water and energy networks. Aside from minimal water consumption, these sources of energy have the potential to significantly reduce the couplings of water-energy nexus problem. Moreover, climate change, economic uncertainties, and population growth is considered for a better assessment of different aspects of the nexus. To illustrate the results, a holistic case study is implemented for the geographical region of Iran, where proportion of renewable water resources withdrawn is rapidly growing while total renewable water resources per capita is rather low. Comparing the Iran’s nexus model results and the long-term plans for energy and water sectors illustrate inconsistencies in the suggested strategies. Hence, it is essential to consider the nexus for better planning
  9. Keywords:
  10. Water ; Energy ; Water and Energy Nexus ; Mixed Integer Linear Programming ; Renewable Energy Resources

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • پیشگفتار
    • سابقه و ضرورت مطالعات پیوند آب و انرژی در جهان
      • وابستگی زیرساخت انرژی به آب
      • وابستگی زیرساخت آب به انرژی
    • مروری بر کارهای انجام شده در زمینه‌ی پیوند آب و انرژی
    • بهینه سازی زنجیره تأمین
    • نوع‌آوری‌های پایان‌نامه
    • ساختار پایان‌نامه
  • ‌ارزیابی کمی پیوند آب و انرژی
    • مروری بر بهینه‌سازی چندهدفه
    • برنامه‌ریزی خطی
    • برنامه‌ریزی عدد صحیح
  • روش توسعه داده شده جهت توسعه و تولید بهینه در شبکه به هم پیوسته آب و انرژی
    • مدل شبکه‌ی آب و انرژی
      • تابع هدف شبکه برق
      • قیود تولید و مصرف در شبکه برق
      • تابع هدف شبکه آب
      • قیود تولید و مصرف در شبکه آب
    • قیود پیوند آب و انرژی
    • تأثیر قیود انتقال برق بر متغیرهای تصمیم‌گیری
      • روش a: خطی‌سازی ab2
      • روش b: خطی‌سازی Pfab2
      • مسأله نمونه: توسعه شبکه برق انگلستان
  • پیوند آب و انرژی در ایران
    • ضرورت مطالعات پیوند آب و انرژی در ایران
    • شبکه آب و انرژی ایران
      • داده‌های شبکه برق
      • پارامترهای تابع هدف شبکه برق
      • داده‌های شبکه آب
      • پارامترهای تابع هدف شبکه آب
    • نتایج مدل پیوند آب و انرژی ایران
  • نتایج و دست‌آوردها
    • سند بلند مدت توسعه بخش انرژی کشور
    • سناریوی مرجع
    • سناریوی صرفه‌جویی انرژی
    • سناریوی رشد تدریجی قیمت‌ها
  • جمع‌بندی و پیشنهادات
    • جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
    • پیشنهادات
    • پیوست الف
  • مراجع
...see more