بهینه سازی و ارزیابی انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی یک سیستم تولید چندگانه بر مبنای توربین گاز

چکیده مقاله

استفاده از سوخت های فسیلی به جهت تامین انرژی مورد نیاز و یافتن روش های پاک و پایدار جهت جایگزینی سوخت های فسیلی بدون آسیب رسانی به محیط زیست، از جمله مهم ترین چالش های حوزه تامین انرژی است از جمله نیروگاه های تامین کننده انرژی مورد نیاز، نیروگاه های گازی بر پایه سوخت های فسیلی هستند با توجه به کاربرد گسترده نیروگاه های توربین گاز، جایگزین نمودن کامل این نیروگاه ها با چالش های جدی اقتصادی و یافتن انرژی های جایگزین روبرو است بدین منظور در این پژوهش به جهت افزایش بهره وری از یک نیروگاه توربین گاز، یک سیستم تولید چندگانه که علاوه بر تولید توان بوسیله توربین گاز، شامل چرخه رانکین آلی، سیستم تولید آب شیرین رطوبت – رطوبت زدایی و سیستم تولید و ذخیره سازی هیدروژن بوده و هیدروژن تولیدی جهت مخلوط نمودن با سوخت گاز طبیعی جهت کاهش آلایندگی مورد استفاده قرار می گیرد، پیشنهاد گردیده و از نظر انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی مورد ارزیابی قرار می گیرد به جهت دستیابی به عملکرد بهینه، سیستم پیشنهادی با استفاده از الگوریتم ژنتیک با تعریف توابع هدف بالاترین بازده اگزرژی و کمترین قیمت، بهینه سازی می گردد نتایج به کار گیری سیستم تولید چندگانه پیشنهادی در حالت بهینه نشان می دهد که سیستم پیشنهادی قادر به تولید ۱۳۰۹ تن در سال هیدروژن و ۷۹/۶۵ مترمکعب بر ساعت آب شیرین است نتایج نشان می دهد که به کار گیری سیستم تولید چندگانه پیشنهادی، بازده انرژی و اگزرژی را به ترتیب از ۸/۵۷ و ۴/۵۲ درصد در نتیجه استفاده از چرخه توربین گاز به تنهایی به ۲/۷۳ و ۷/۶۶ درصد افزایش می دهد سیستم بهینه پیشنهادی دارای هزینه یکسان شده انرژی و هیدروژن به ترتیب برابر با ۰۰۷۰۸۴/۰ دلار بر کیلووات ساعت و ۳۷۱/۱ دلار بر کیلوگرم بوده و زمان برگشت سرمایه آن برابر با ۴۲/۲ سال می باشد هم چنین نتایج به کار گیری سیستم تولید چندگانه پیشنهادی بیانگر کاهش نرخ انتشار کربن دی اکسید از ۱۸۲/۰ کیلوگرم بر کیلووات ساعت در نتیجه به کارگیری چرخه توربین گاز به تنهایی به ۱۲۳/۰ کیلوگرم بر کیلووات ساعت می باشد

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

مهربد الهامی

۱ کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

�لهامی، مهربد،1404،بهینه سازی و ارزیابی انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی یک سیستم تولید چندگانه بر مبنای توربین گاز،بیست و نهمین کنفرانس ملی مهندسی برق ،کامپیوتر و مکانیک،شیروان

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات بیست و نهمین کنفرانس ملی مهندسی برق ،کامپیوتر و مکانیک28 بهمن 1404 · شیروان