طراحی مدل ریاضی برای مدیریت بار در ساختمان‌های مسکونی هوشمند

به گزارش روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، «طراحی یک مدل ریاضی مبتنی بر تشویق و قیمت برای مدیریت بار در ساختمان‌های مسکونی هوشمند» عنوان رساله دکتری حسین طالبی است که با راهنمایی عالیه کاظمی و حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام داده است.

طالبی با مدرک دکتری تخصصی مدیریت صنعتی - تحقیق در عملیات از دانشگاه تهران درباره این طرح توضیح داد: انرژی یکی از حیاتی‌ترین عناصر در توسعه اجتماع انسانی است و بدون وجود انرژی، زندگی انسان در ابعاد مختلف دچار اختلال می‌شود. بعد از توسعه صنایع و با گسترش فعالیت‌های تولیدی و ورود انرژی به بخش‌های مختلف از جمله صنایع، حمل و نقل، مصارف خانگی و کشاورزی، سرعت در مصرف انرژی رو به افزایش گذاشته و عدم تعادل بین عرضه و تقاضای انرژی را به‌دنبال داشته است و حتی در ادامه این روند نیز انتظار می‌رود تقاضای انرژی دارای رشد پرشتاب باشد.

وی افزود: آنچه اکنون به‌عنوان یکی از بزرگترین مشکلات جهانی، بشر را تهدید می‌کند، بحران کمبود انرژی و آلودگی هوا بر اثر استفاده از سوخت‌های فسیلی است. بر این اساس یکی از مهم‌ترین مباحث مورد توجه محققان، جلوگیری از اتلاف منابع انرژی برای حل این مشکلات است.

این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: کشور‌های توسعه یافته به اهمیت بخش انرژی پی برده و فهمیدند که مدیریت انرژی تنها توسط تولیدکنندگان انجام نمی‌شود. مصرف‌کنندگان هم سهم به‌سزایی در مدیریت این منبع دارند و از آنجا مفهوم مدیریت سمت تقاضا به‌وجود آمد که تمرکز آن بر روی کنترل مصرف انرژی توسط مصرف‌کنندگان است. وی در تعریف مدیریت سمت تقاضا گفت: یک برنامه مدیریتی مربوط به برنامه‌ریزی، اجرا و کنترل تمامی فعالیت‌های اجرایی است که اثرات مطلوبی را بر روی مصرف انرژی می‌گذارد. در واقع مدیریت سمت تقاضا شامل مجموعه فعالیت‌هایی است که توسط دولت برای تغییر مقدار یا زمان مصرف انرژی توسط مصرف‌کنندگان برای رسیدن به مزایای رفاه اجتماعی انجام می‌شود.

طالبی تصریح کرد: صنعت برق به عنوان یکی از مهمترین منابع انرژی از این قاعده مستثنی نبوده و با توجه به مصرف رو به رشد بخش‌های مختلف از این انرژی، در هر کشوری و به‌خصوص در کشور‌های در حال توسعه نیازمند برنامه‌ریزی است تا تعادل بین عرضه و تقاضا حفظ شود.

وی اضافه کرد: ضروری است تدابیری اتخاذ شود تا برنامه‌های مدیریت مصرف در جهت کنترل بحران انرژی با دقتی بیشتر مورد توجه قرار گیرد و با به‌کارگیری از سیستم‌هایی از جمله سیستم‌های قدرت، انرژی ترکیبی راهی را در جهت توازن و تعادل بین عرضه و تقاضای انرژی پیدا کرد. سیستم‌های قدرت ترکیبی نوعی از تولید انرژی است که از دو یا چند منبع برای تولید انرژی استفاده می‌کند و بنابراین نسبت به سیستم‌های تک منبع انرژی کارآمدتر، قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.

این محقق و پژوهشگر تأکید کرد: چنین انرژی‌هایی کلید تأمین انرژی پایدار، ضامن حفاظت محیط زیست به دلیل عدم انتشار آلاینده‌های زیست محیطی و مکمل و حتی جایگزینی برای تأمین تقاضای رو‌به‌رشد انرژی جهانی است.

طالبی در پایان خاطر نشان کرد: از اهداف اساسی این پژوهش طراحی مدلی ریاضی بود که اهداف مدنظر مصرف‌کننده انرژی الکتریکی را شامل کاهش هزینه الکتریکی و رفاه مصرف‌کننده تأمین کند. به‌عبارتی جایگاه محقق در طراحی مدل ریاضی از دیدگاه مصرف‌کننده است اما در این پژوهش اهداف مدنظر تولیدکننده انرژی الکتریکی نیز به صورتی غیرمستقیم دنبال می‌شود. از جمله انگیزه‌هایی که برای مدیریت مصرف انرژی از دید صنعت برق به‌عنوان جایگاه تولیدکننده می‌توان مطرح کرد کاهش میزان مصرف و قله بار در راستای مدیریت بار است. این عامل سبب کاهش هزینه‌های مختلفی از جمله سرمایه‌گذاری‌های عظیم جهت احداث نیروگاه‌های جدید برای تأمین انرژی یا به تعویق انداختن آن می‌شود.