با توجه به رشد روزافزون استفاده از منابع تجدیدپذیر و پیچیدگی‌های مربوط به نوسانات ذاتی این منابع در تولید و تقاضای انرژی، بهره‌برداری بهینه از سیستم‌های انرژی ادغامی اهمیت بسزایی پیدا کرده است. این تحقیق به بررسی بهره‌برداری بهینه از سیستم‌های انرژی ادغامی، که شامل ترکیبی از منابع مختلف تولید انرژی همچون سیستم‌های فتوولتائیک، توربین‌های بادی، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و واحدهای تولید پراکنده است، می‌پردازد. همچنین، هاب انرژی مورد مطالعه شامل مصارف مختلفی مانند بارهای الکتریکی، حرارتی، و هیدروژنی هستند. در این راستا، برای مدل‌سازی عدم قطعیت‌های ناشی از نوسانات تولید انرژی تجدیدپذیر و تغییرات تقاضای انرژی، از روش شبیه‌سازی مونت کارلو بهره گرفته شده است. این روش، امکان بررسی جامع‌تری از رفتار سیستم و پیش‌بینی دقیق‌تر عملکرد آن را فراهم می‌آورد. اهداف اصلی این مطالعه شامل کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و کاهش هزینه انتشار آلاینده‌ها در فرآیند تولید و مصرف انرژی است. برای دستیابی به این اهداف، یک چارچوب بهینه‌سازی ترکیبی ارائه شده است که به‌طور هم‌زمان بر کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تأکید دارد. در این چارچوب، نقش سیستم‌های ذخیره‌سازی هیدروژن، که به عنوان یک حامل انرژی پاک عمل می‌کنند، و همچنین پاسخ به تقاضا به‌عنوان راهکارهای کلیدی در افزایش انعطاف‌پذیری و پایداری سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور حل مسئله بهینه‌سازی، از مدل برنامه‌ریزی خطی مختلط عدد صحیح (MILP) استفاده شده است که به واسطه توانایی در مدیریت محدودیت‌های متعدد و سناریوهای پیچیده، امکان تحلیل و ارزیابی دقیق راهبردهای مختلف بهره‌برداری را فراهم می‌کند. تمامی شبیه‌سازی‌ها در محیط برنامه‌نویسی پایتون اجرا شدند. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که راهبردهای بهینه‌سازی پیشنهادی، به کاهش چشمگیر هزینه‌های بهره‌برداری و کاهش قابل توجه انتشار آلاینده‌ها منجر می‌شوند. تحلیل‌های انجام‌شده حاکی از آن است که با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، نظیر سیستم‌های ذخیره‌سازی هیدروژن و به‌کارگیری تکنیک‌های پیشرفته مدیریت انرژی، می‌توان بهره‌وری و پایداری هاب‌های انرژی را بهبود بخشید. این یافته‌ها بر اهمیت توسعه و استفاده از راهبردهای مدیریتی و فناوری‌های پیشرفته در مسیر گذار به سیستم‌های انرژی پایدار و کم‌کربن تأکید می‌کند.
