چکیده: رشد روزافزون جمعیت شهری و توسعه ابرمجتمع‌های مسکونی، نیاز به تأمین انرژی پایدار، اقتصادی و مطمئن را بیش‌از‌پیش آشکار کرده است. از سوی دیگر، نایقینی منابع تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، چالشی جدی در بهره‌برداری از آن‌ها به‌عنوان منابع پراکنده تأمین انرژی به شمار می‌رود. در این راستا، به‌کارگیری سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی برای ایجاد تعادل میان عرضه و تقاضا، افزایش قابلیت‌اطمینان شبکه و کاهش وابستگی به منابع فسیلی ضرورتی غیر قابل انکار محسوب می‌شود. لذا هدف اصلی این پایان نامه، تعیین ظرفیت بهینه باتری و سیستم‌های ذخیره‌سازی هیدروژنی در چارچوب یک ریز‌شبکه مستقل برای ابرمجتمع‌های مسکونی است. برای دستیابی به این هدف، مدل ریاضی اجزای اصلی سیستم شامل پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی، دیزل ژنراتور، باتری و سیستم هیدروژنی است. مدل پنل‌های خورشیدی بر اساس داده‌های تابش و دما طراحی، توان توربین بادی بر پایه منحنی توان و سرعت باد محلی محاسبه و مدل دیزل ژنراتور بر مبنای رابطه بار و مصرف سوخت تعریف می‌شوند. در بخش ذخیره‌سازی، دینامیک وضعیت شارژ و دشارژ باتری همراه با راندمان و محدودیت‌های عملکردی لحاظ می‌گردد. همچنین، مدل سیستم هیدروژنی شامل فرآیندهای الکترولایزر، ذخیره‌سازی هیدروژن و تولید انرژی الکتریکی توسط پیل سوختی درنظر گرفته می‌شود. تابع هدف نهایی توان ریز‌شبکه به‌گونه‌ای تعریف می‌گردد که در هر گام زمانی، مجموع توان منابع تجدیدپذیر، دیزل ژنراتور، باتری و پیل سوختی برابر با بار و توان مصرفی اجزای ذخیره‌ساز باشد. سپس، مسئله به‌صورت بهینه‌سازی چندهدفه شامل حداقل‌سازی احتمال عدم تأمین بار و حداقل‌سازی هزینه کل انرژی فرمول‌بندی می‌شود. برای حل این مسأله، الگوریتم تکاملی تفاضلی خودسازگار چندهدفه به‌کار گرفته می‌شود که توانایی بالایی در جستجو در فضاهای پیچیده دارد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که استفاده همزمان از باتری و ذخیره‌ساز هیدروژنی نسبت به استفاده مجزا و جداگانه هر یک از آنها، قابلیت‌اطمینان سیستم را افزایش می‌دهد و هزینه انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. همچنین، سهم منابع تجدیدپذیر در تأمین بار افزایش یافته و وابستگی به دیزل ژنراتور و آلایندگی‌های ناشی از آن کاهش یافته است. تحلیل حساسیت نیز بیان می‌کند که قیمت سوخت دیزل و هزینه سرمایه‌گذاری تجهیزات ذخیره‌ساز بیشترین تأثیر را بر مقادیر بهینه دارند. در مجموع، داده‌های کمی تأیید می‌کنند که طراحی و بهینه‌سازی ظرفیت سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی، راهکاری مؤثر برای تأمین پایداری سیستم و مدیریت اقتصادی انرژی در ابرمجتمع‌های مسکونی را فراهم می‌آورد.