بهینه‌سازی تعداد پنل‌های خورشیدی سیستم فتوولتاییک در خانه‌های هوشمند: ارائه یک مدل ریاضی تصادفی دو مرحله‌ای با در نظر گرفتن عوامل مؤثر و عدم قطعیت تولید برق روزانه توسط پنل‌های خورشیدی

افزایش تقاضای انرژی و همچنین چالش&zwnjهای محیط&zwnjزیستی، بهینه&zwnjسازی مصرف انرژی در بخش&zwnjهای مسکونی با سهم ۳۳.۲ درصدی در ایران را به یک ضرورت حیاتی جهت مدیریت بحران انرژی و قطعی&zwnjهای مکرر برق و آلودگی محیط زیست تبدیل کرده است. در این پژوهش یک مدل ریاضی عدد صحیح تصادفی دو مرحله&zwnjای&zwnj جهت تعیین تعداد بهینه پنل&zwnjهای خورشیدی با ارائه برنامه زمان&zwnjبندی مصرف انرژی لوازم خانگی هوشمند توسعه داده شده است. دراین تحقیق عوامل فنی، محیطی و اقتصادی از جمله فضای نصب، آلودگی هوا، هزینه پنل خورشیدی و قیمت انرژی در نظر گرفته شده است. از عوامل مهم غیرقطعی، توان تولیدی سلول خورشیدی در روزهای مختلف سال در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه توان تولیدی توسط پنل های خورشیدی در روزهای مختلف سال متفاوت هست و توان تولیدی هر روز به عنوان یک سناریو در نظر گرفته می&zwnjشود بنابراین از روش تبدیل مدل ریاضی تصادفی به مدل ریاضی سناریو محور، مدل پیشنهادی توسط نرم افزار GAMS حل شده است. با توجه به اینکه تعداد 365 سناریو، حل مدل پیشنهادی زمان زیادی لازم دارد از روش کاهش سناریوها با استفاده از روش میانگین&zwnjگیری استفاده شده است و تعداد سناربوها به تعداد 12 عدد ماهانه کاهش داده شده است. نتایج نشان می&zwnjدهد در کشورهای با قیمت بالای انرژی (مانند آلمان)، نصب ۱۵ تا ۷۶ پنل خورشیدی توجیه اقتصادی دارد، اما در ایران به&zwnjدلیل قیمت یارانه&zwnjای انرژی، حداکثر ۱۱ پنل مقرون&zwnjبه&zwnjصرفه است. افزایش آلودگی هوا، تعداد پنل را افزایش می&zwnjدهد همچنین مدیریت هوشمند لوازم خانگی تا ۲۵ درصد از هزینه&zwnjها می&zwnjکاهد.