رضا همتی

در بین سال های 2018 و 2050 مصرف جهانی گاز حدود 40% رشد خواهد داشت در حالی که تخمین زده شده است که تولید انرژی الکتریکی در همان بازه زمانی از 25 به 45 تریلیون کیلووات ساعت برسد [1]. در سال های اخیر، سرمایه گذاری های مربوط به شبکه گاز در شبکه های الکتریکی به دلیل نرخ پایین انتشار گازهای گلخانه ای و کاهش مداوم قیمت گاز طبیعی افزایش یافته است. همچنین، فن آوری های جدید تبدیل انرژی الکتریکی به گاز به عنوان گزینه ای برای جذب سهم زیادی از تولیدی انرژی های تجدیدپذیر، جلب توجه کرده است. از این رو، اتصال بین شبکه های انرژی الکتریکی و گاز تبدیل به امری مهم شده است، به طوریکه برنامه ریزی مشترک سیستم های قدرت و شبکه های گاز می تواند سود بزرگی برای هر دو شبکه به همراه داشته باشد. یکی از مهم ترین مشکلات، رشد منابع انرژی تجدیدپذیر در سال های آتی است. برای مدیریت مناسب عدم قطعیت منابع انرژی تجدیدپذیر می توان از فن آوری هایی مانند تبدیل انرژی الکتریکی به گاز و تبدیل گاز به انرژی الکتریکی بهره مند شد. بنابراین، عملکرد، قابلیت اطمینان و برنامه ریزی شبکه های انرژی الکتریکی به طور فزاینده ای به سیستم انتقال گاز طبیعی وابسته خواهد بود [2]. توان خروجی انرژی های تجدیدپذیر مانند سلول های خورشیدی و توربین بادی وابسته به شرایط آب و هوایی است و به عبارتی دارای عدم قطعیت در تولید توان است. بر اساس گزارش آژانس بین المللی انرژی [3], سهم منابع انرژی تجدیدپذیر در تولید برق جهانی از 6/0% در سال 1937 به 3/6% در سال 2014 افزایش یافته است. توسعه در استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر نیاز به عملیات اضافی مانند ذخیره چرخان، تنظیم فرکانس و در واقع افزایش هزینه های عملیاتی دارد. در برخی موارد، به دلیل تولید بیش از حد واحدهای تجدیدپذیر و کمبود مصرف، اپراتور مجبور به قطع این منابع از شبکه می شود. با توجه به ماهیت ذاتی تصادفی سرعت باد و تابش خورشید، مقدار دقیق انرژی تولید شده را نمی توان کاملاً پیش بینی کرد؛ بنابراین، در برنامه ریزی کوتاه مدت این سیستم ها، باید یک روش مناسب برای کاهش نوسانات انرژی در نظر گرفته شود. بهره برداری از سیستم های ذخیره انرژی مانند باتری ها می تواند نرخ نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر را فزایش دهد و نوسانات را کاهش دهد [4]. اما نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که استفاده از ذخیره ساز به