Abstract— In this paper a novel intelligent method is applied to the problem of sizing in a hybrid power system such that the demand of residential area is met. This study is performed for Kahnouj area in south-east Iran. It is to mention that there are many similar regions around the world with this typical situation that can be expanded. The system consists of fuel cells, some wind units, some electrolyzers, a reformer, an anaerobic reactor and some hydrogen tanks. The system is assumed to be stand-alone and uses the biomass as an available energy resource. In this system, the hydrogen produced by the reformer is delivered to the fuel cell directly. When the power produced by the wind turbine plus power produced by the fuel cell (fed by the reformer) are more than the demand, the remainder is delivered to the electrolyzer. In contrast, when the power produced by the wind turbine plus that produced by the fuel cell (fed by the reformer) are less than the demand, some more fuel cells are employed and they are fed by the stored hydrogen. Our aim is to minimize the total costs of the system such that the demand is met. PSO algorithm is used for optimal sizing of system’s components.
Keywords— Wind turbine, Fuel cell, Hybrid power system, Renewable energy, Optimal sizing, Particle swarm optimization

چکيده:  در این مقاله، یک روش هوشمند جدید، در مورد تعیین اندازه [اجزای] یک سیستم قدرت هایبرید، بکار گرفته شده است تا اینکه میزان تقاضای مورد نیاز منطقه مسکونی (کهنوج) برآورده شود. مطالعه حاضر در مورد منطقه کهنوج واقع در جنوب شرقی ایران، انجام شده است. باید توجه داشت که مناطق مشابه زیادی در سراسر جهان با شرایط نمونه حاضر وجود دارند که مطالعه فعلی را می می توان در مورد آنها بسط داد.سیستم موجود، از پیل های سوختی، تعدادی واحد بادی، تعدادی الکترولایزر، یک اصلاح گر (مبدل)، یک راکتور بی هوازی و نیز تعدادی مخزن هیدروژن، تشکیل شده است.فرض بر این است که سیستم، مستقل و خودکفا بوده و از «زیست توده» به عنوان یک منبع انرژی در دسترس، بهره می برد. در سیستم حاضر، هیدروژن تولیدی از طریق مبدل، مستقیما به پیل سوختی انتقال می یابد. هنگامی که توان تولیدی بوسیله توربین بادی بعلاوه توان تولیدی بوسیله پیل سوختی (که از طریق مبدل تغذیه می شود)، از تقاضای موجود، بیشتر باشد؛ باقی مانده توان، به الکترولایزر انتقال می یابد. در مقابل، هنگامی که توان تولیدی بوسیله توربین بادی بعلاوه توان تولیدی بوسیله پیل سوختی (که از طریق مبدل تغذیه می شود)، کمتر از میزان تقاضای موجود باشد، تعداد بیشتری پیل سوختی بکار گرفته شده که از طریق هیدروژن دخیره شده، تغذیه می شوند. هدف ما، به حداقل رساندن هزینه های سیستم می باشد؛ به گونه ای که میزان تقاضای موجود نیز برآورده گردد. الگوریتم PSO (بهینه سازی ازدحام ذرات)، جهت تعیین اندازه بهینه اجزای سیستم، مورد استفاده قرار می گیرد.
کلمات کليديـ توربین بادی، پیل سوختی، سیستم قدرت هایبرید، انرژی تجدید پذیر، تعیین اندازه بهینه، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات