طراحي پيل سوختي غشا پليمري مورد استفاده در سامانه هيبريدي تجديدپذير بادي-الكترولايزر-پيل سوختي و بررسي فني اقتصادي آن

كارشناسي ارشد

در سال هاي اخير ضرورت كاهش اثرات زيست محيطي و افزايش انعطاف پذيري در بخش انرژي منجر به افزايش نفوذ منابع انرژي تجديد پذير متناوب و تغيير از توليد متمركز به توليد غير متمركز شده است. يك پيل سوخت دستگاهي است كه با واكنش شيميايي برق توليد مي كند. پيل هاي سوختي فناوري اميدوار كننده براي تبديل انرژي نهايي و توليد انرژي هستند. يكي از منابع انرژي¬هاي تجديد پذير كه به لحاظ اقتصادي و راندمان و ميزان توليد بسيار به صرفه بوده و موجب حفظ منابع سوخت-هاي فسيلي مي¬شود، انرژي باد است كه با كمك توربين مي¬تواند توليد برق كند اما با توجه به قابل اتكا نبودن وجود باد در پيك مصرف ، همچنين وجود خطاهاي احتمالي در پيش¬بيني ميزان و سرعت باد ، اين مسئله موجب شده است كه نتوان از يك توربين بادي به عنوان منبع انرژي اتكاپذير استفاده كرد، براي رفع اين مشكل مي¬توان با افزودن يك ذخيره¬ساز از تامين انرژي مورد نياز در ساعات مختلف سال اطمينان پيدا كرد، از جمله سيستم¬هاي ذخيره¬ساز توربين بادي پيل¬هاي سوختي مي-باشند. در گذشته كشورها براي تامين برق مورد نياز خود، نيروگاه¬هاي بزرگ با ظرفيت¬هاي هزاران مگاواتي احداث مي¬كردند، اما امروزه با توجه به بحث¬هاي پدافندي و امنيتي رو به احداث شبكه¬هاي كوچك برقي آورده¬اند. از اين رو در تحقيق انجام شده در پي منفك كردن يك شهر از شبكه سراسري برق هستيم. هدف اين پژوهش مستقل كردن سيستم برق شهر كوهين قزوين از شبكه سراسري بود. براي اين كار 2 سناريو مورد بررسي قرار گرفت 1- هم توربين بادي و هم پيل¬سوختي وظيفه تامين بار مورد نياز را دارند و 2- فقط پيل¬سوختي تامين كننده بار مورد نياز است و از قدرت توليدي توربين باد تنها براي توليد هيدروژن استفاده مي¬شود. هردو سناريو مورد بررسي قرار گرفته و شبيه¬سازي شد، نتايج حاصل شده از برنامه¬ي متلب نشان ¬داد كه نيروگاه پيل سوختي مطلوب براي سناريوي اول نيروگاهي با توان 160 كيلووات است كه برقي با هزينه 6452/0 دلار بر كيلووات ساعت و ارزش فعلي سرمايه 4466099 دلار توليد مي¬كند و براي سناريوي دوم نيروگاهي با توان 168 كيلووات مي¬باشد كه برقي با هزينه 7237/0 دلار بر كيلووات ساعت و ارزش فعلي سرمايه 5029397 دلار توليد مي¬كند. در نهايت با نرم¬افزار كامسول نيروگاه¬هاي معرفي شده طراحي و مدلسازي شدند.

193889

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر ماهر البغدادي

سيستم‌هاي انرژي - انرژي و محيط‌ زيست

دكتر عليرضا زاهدي