اگرچه نفت و گاز همچنان منابع سوختی مهمی در ترکیب انرژی کشورهای اروپایی هستند، اما گزارش‌ها حکایت از آن دارد که سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در اتحادیه اروپا روزبه‌روز در حال افزایش است. آخرین گزارش «هیات بین‌دولتی تغییر اقلیم» (آی‌پی‌سی‌سی) و همچنین حمله نظامی روسیه به اوکراین، باعث شده است تا کشورهای اروپایی به انرژی‌های تجدیدپذیر بیشتر توجه کنند. آلمان به‌دنبال زباله‌های ارگانیک رفته است و ایتالیا هم می‌خواهد با مزرعه بادی جدید فراساحلی‌اش به حدود ۶۰ هزار نفر خدمات دهد. براساس گزارش جدید اندیشکده اقلیمی مستقل امبر ( Ember )، برای نخستین‌بار «باد و خورشید» بیش از ۱۰ درصد برق جهان را تولید می‌کنند. بررسی‌های آژانس بین‌المللی انرژی نشان می‌دهند که ایسلند و نروژ در میان کشورهای اروپایی بیشتر از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌کنند. ایسلند با داشتن منابع زمین‌گرمایی باورنکردنی، بالاترین سهم را در استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در میان کشورهای اروپایی دارد. در واقع، انرژی‌های تجدیدپذیر ۸۹ درصد از کل ترکیب انرژی این کشور را تشکیل می‌دهد. نروژ هم با تامین ۴۹ درصد از انرژی موردنیازش از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر، در رتبه دوم قرار می‌گیرد.بنابراین می‌توان گفت، در دنیای امروز و در آینده‌ای نزدیک، ذخیره انرژی و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر حرف اول را می‌زند. در پژوهشی که با حمایت بنیاد ملی علم ایران به‌سرانجام رساندیم، به این نتیجه رسیدیم که تامین انرژی در جهان از مسیر مدرنیته می‌گذرد.توسعه فناوری مختلف در زمینه ساخت سیستم‌های مصرف‌کننده انرژی، نه‌تنها گزینه‌های متعددی را برای مصرف‌کنندگان برای رفاه بیشتر فراهم کرده، بلکه موجب ظهور سیستم‌های جدید مصرف‌کننده در شبکه‌های انرژی نیز شده است.

در سال‌های اخیر، این موضوع رشد صعودی یافته، به‌طوری‌که افزایش مصرف انواع حامل‌های انرژی را نیز در پی داشته است. با در نظر گرفتن رشد قابل‌توجه در میزان مصرف انرژی، سیستم قدرت نیازمند احداث واحدهای جدید تولیدکننده انرژی به‌منظور پاسخ‌دهی مطلوب و قابل‌اطمینان به افزایش مصرف انرژی است. گفتنی است، سیستم قدرت شبکه‌ای از اجزای الکتریکی است که برای تامین، انتقال و استفاده از توان الکتریکی به‌کار می‌رود.در همین راستا، توسعه و احداث واحدهای جدید از منابع تولیدکننده انرژی با سوخت‌های فسیلی به‌دلیل مشکلات زیست‌محیطی و هزینه‌های بالای ناشی از سوخت مصرفی مورداستقبال قرار نگرفته، اما در عوض سیستم قدرت به بهره‌برداری از سطح گسترده‌ای از منابع انرژی تجدیدپذیر با تولید انرژی پاک هدف‌گذاری شده است.منابع انرژی تجدیدپذیر باوجود داشتن مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی قابل‌توجه، نسبت به واحدهای تولیدی مرسوم، تنها یک مشکل دارند؛ آن هم این است که میزان انرژی تولیدی آنها وابستگی مستقیمی به شرایط آب‌وهوایی دارد؛ به‌طوری که در حال‌ حاضر به‌دلیل نبود روش‌های پیش‌بینی دقیق، میزان خروجی آنها مشخص نبوده و دارای نوسان در طول شبانه‌روز است. از طرف دیگر، حرکت به‌سمت تولید صددرصدی انرژی از طریق منابع انرژی تجدیدپذیر از دیگر طرح‌های مهمی است که برای شبکه‌های مدرن انرژی آینده پیش‌بینی شده است.بنابراین، شبکه‌های مدرن انرژی با تولید صددرصدی انرژی از طریق منابع تولید تصادفی به‌منظور پاسخ‌دهی مطلوب به چالش‌ها، نیازمند ساختار مناسب، راهکارها و تکنولوژی‌های نوین است تا بتوانند شرایط عرضه مداوم انرژی با قابلیت اطمینان بالا را برای مصرف‌کنندگان فراهم کنند. در این پژوهش، مدرنیزه کردن شبکه‌های چندحاملی انرژی که همان هاب انرژی هم نامیده می‌شود، با سطح بالایی از منابع انرژی تجدیدپذیر پیشنهاد می‌شود تا بستر مناسب برای استفاده از انواع مختلف منابع تولیدکننده انرژی پاک ایجاد شود.

مدرنیزه کردن شبکه‌های انرژی علاوه بر تسهیل دریافت فناوری‌های مختلف، امکان عرضه انرژی با قابلیت اطمینان بالا را در حضور سطح گسترده‌ای از منابع انرژی تصادفی را نیز تسهیل می‌کند. با این وجود، تاکنون فناوری مناسبی که بتواند پیاده‌سازی طرح‌های مربوط به مدرنیزه کردن شبکه‌های قدرت را تسهیل و شرایط مناسبی را برای ادغام بهینه منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه‌های انرژی ایجاد کند، در سیستم قدرت موردبررسی قرار نگرفته است.این پژوهش زمینه پیاده‌سازی شبکه‌های مدرن را با ارائه مدل‌های عملیاتی برای شبکه‌های چندحاملی انرژی فراهم کرده و مدل‌های ارائه‌شده در آن، با هدف فراهم کردن عرضه پیوسته انرژی با صددرصد منابع انرژی تجدیدپذیر است. به‌همین‌دلیل این طرح، از لحاظ اقتصادی و زیست‌محیطی مقرون به صرفه بوده و قابلیت پیاده‌سازی در شبکه‌های به‌هم‌پیوسته انرژی با منابع تولید پراکنده را دارد.به‌دلیل آنکه مدل و نمونه‌ای در واقعیت وجود نداشت، ما از سیستم و شبیه‌سازی استفاده کردیم که البته فرآیند مدل‌سازی به‌خاطر آنکه صددرصد منابع را انرژی تجدیدپذیر انتخاب کرده بودیم، دشوار شده بود. علاوه بر این، نحوه بهینه‌سازی شبکه‌ها هم به‌صورت یک‌جا از چالش‌های محاسباتی بود، اما خوشبختانه خروجی طرح، ارزشمند و راهگشا برای سایر فعالیت‌های تحقیقاتی بود.