چکیده: دو موضوع گرمایش کره زمین و تأمین انرژی ساکنان آن جزو مهم‌ترین دغدغه‌های امروز بشر است. این نگرانی‌ها، باعث اهمیت بیشتر منابع انرژی به خصوص منابع تجدیدپذیر شده است. با روی‌آوردن به سمت این منابع می‌توان انرژی بشری را با هزینه و میزان آلودگی کمتر، به نسبت تولید برق با سوخت‌های فسیلی تأمین کرد. در این مطالعه یک سیستم ترکیبی مستقل از شبکه مبتنی بر خورشید/ باد/ زیست‌توده برای برق‌رسانی یک روستای دورافتاده در استان سمنان واقع در ایران در نظر گرفته شده است. سیستم ترکیبی شامل توربین‌های باد و پنل‌های فتوولتائیک به‌عنوان منابع اصلی و ژنراتور بیوگاز و ذخیره‌ساز انرژی به‌عنوان سیستم پشتیبان می‌باشد. در این تحقیق، برای بهینه‌سازی سیستم هیبریدی پیشنهادی از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات اکتشافی برای ایجاد طرحی مقرون‌به‌صرفه و قابل‌اعتماد کمک گرفته شد. متغیرهای تصمیم‌گیری در این کار، نوع و تعداد توربین‌های بادی، تعداد واحدهای ذخیره‌سازی، ظرفیت پنل‌های خورشیدی و ظرفیت ژنراتور بیوگاز بودند. برای طراحی بهینه سیستم‌های ترکیبی مدل‌سازی جامعی مبتنی بر دو استراتژی مدیریت انرژی ارائه شد. در ادامه تأثیر تغییرات مدل توربین بادی بر طراحی بهینه سیستم‌های ترکیبی مختلف مبتنی بر قابلیت‌های اطمینان مختلف (0 تا 10%) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تأثیر تغییرات پارامترهای تأثیرگذار (نرخ تورم و قیمت زیست‌توده) بر روی طراحی بهینه انواع سیستم‌های ترکیبی باد/خورشید/زیست‌توده/ ذخیره‌ساز انرژی مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. در ادامه، نرخ جریمه انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی نیروگاهی در نظر گرفته شد. در نهایت سیستم‌های ترکیبی بهینه با یک سیستم دیزل‌ژنراتور تنها مورد مقایسه و تجزیه تحلیل اقتصادی - زیست‌محیطی قرار گرفت. نتایج بهینه‌سازی نشان‌دهنده برتری سیستم ترکیبی باد/خورشید/زیست‌توده/باتری نسبت به سایر سیستم‌های مورد بررسی می‌باشد. در آخر، برای اعتبارسنجی نتایج، بار دیگر با استفاده از نرم‌افزار هومر پرو، سیستم‌های بهینه در دو نرخ تورم در نظر گرفته شده وصول شده و با نتایج پیشین مورد مقایسه قرار گرفت. در بحث زیست‌محیطی نیز، مقایسه بین سیستم‌های بهینه با سیستم مبتنی بر ژنراتور دیزل در شرایط مشابه برای تأمین برق، نشان داد که با استفاده از سیستم‌های هیبریدی بهینه به‌جای ژنراتور دیزل، مقدار دی‌اکسیدکربن منتشر شده بیش از 97% کاهش پیدا می‌کند. همچنین نتایج حاکی از تأثیر مستقیم تغییرات نرخ تورم، درصد عدم قطعیت و قیمت زیست‌توده بر روی هزینه انرژی و انتشار دی‌اکسیدکربن است.