چکیده: عواملی مانند افزایش جمعیت جهان و به‌تبع آن افزایش مصرف انرژی و پایان‌پذیر بودن سوخت‌های فسیلی و افزایش آلاینده‌های زیست‌محیطی ناشی از آن، نیاز به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را بیش‌ازپیش مورد اهمیت قرار داده است. به دلیل مزایای ذاتی انرژی‌های تجدیدپذیر این منابع پاک هر ساله سهم بیشتری از کل انرژی تولیدی دنیا را به خود اختصاص داده است. در این راستا، به مدل‌سازی و بهینه‌سازی سیستم‌های ترکیب انرژی‌های تجدیدپذیر مبتنی بر انرژی خورشید، باد و آب برای تأمین بار یک منطقه مستقل از شبکه در استان لرستان، ایران (پانزده خانوار در نزدیکی شهر خرم‌آباد) پرداخته شده است. سیستم ترکیبی شامل منابع تولید انرژی (پنل خورشیدی، توربین بادی، توربین هیدروکنتیک) و سیستم پشتیبان (شامل ذخیره‌ساز باتری و دیزل‌ژنراتور) است. هدف از بهینه‌سازی ارائه یک سیستم ترکیبی بهینه برای تأمین بار با کمترین هزینه تمام شده و بیشترین قابلیت اطمینان و نفوذ هر چه بیشتر تولید برق تجدیدپذیر با درنظرگرفتن محدودیت‌های فنی، اقتصادی است. برای این اهداف، دو استراتژی توزیع بهینه، دنبال‌کردن بار و چرخه شارژ برای طراحی سیستم‌های انرژی یکپارچه پیشنهاد شده است. در هر یک از استراتژی‌ها، تأثیر تغییرات قیمت سوخت مصرفی دیزل ‌ژنراتور و هزینه اولیه توربین‌های هیدروکنتیک، سلول خورشیدی، توربین بادی و دیگر اجزاء و تغییرات نرخ بهره بر طراحی بهینه سیستم‌های ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته است. درنهایت سیستم‌های ترکیبی بهینه با سیستم‌های بررسی شده درگذشته مورد مقایسه و تجزیه تحلیل اقتصادی قرار گرفت. همان‌طور که مشاهده شد بهترین سیستم شامل ۷۳ کیلووات پنل خورشیدی، یک دیزل ژنراتور ۸۰ کیلوواتی، ۳۸۲ باتری و یک توربین هیدروکنتیک که به کمک استراتژی دنبال‌کردن بار به دست آمده که دارای هزینه کلی ۴۹۴۰۶۳ دلار و هزینه ی انرژی ۴۷/0 دلار بر کیلووات ساعت است.