THERMAL AND EXERGO-ECONOMIC ANALYSIS OF A SYSTEM FOR HYDROGEN PRODUCTION INTEGRATED WITH SOLAR PHOTOVOLTAIC PANELS AND CO-GENERATION CYCLE

No Thumbnail Available
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
إن مصادر الطاقة المتجددة لديها إمكانات كبيرة لتغطية حصة كبيرة من الطلب العالمي على الطاقة. ذلك يتطلب تركيب نظام عالي الكفاءة لتخزين الطاقة الأمرالذي يؤدي إلى رفع التكلفة. إن إمكانية تحويل الطاقة الشمسية إلى وقود كيميائي بطريقة مباشرة يشكل أحد الحلول لهذه المشكلة. يشكل نظام إنتاج الهيدروجين الذي يستخدم موارد الطاقة المتجددة إمكانية واعدة لتخزين الطاقة بتكلفة منخفضة مقارنةً مع أنظمة التخزين الأخرى. من الممكن إنتاج الهيدروجينن عن طريق التحليل الكهربائي للمياة العادمة أو للمائع النانوي المصنع من خليط الماء و أنابيب الكربون النانوية (CNT) مع توليد الطاقة الكهربائية اللازمة من مصادر الطاقة المتجددة. إن تقييم أداء نظام متعدد لتوليد الطاقة يمثل تحديا وينطوي على مهام معقدة نظرا لوجود العديد من المتغيرات التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار. الإعتماد على مؤشر أداء واحد فقط مثل كفاءة الطاقة، كفاءة الإكسيرجي أو تكلفة توليد الطاقة, قد يؤدي الى قرار خاطئ في إختيار أحجام مكونات النظام. فكرة مبتكرة تتمثل في إنشاء مؤشر جديد لتقييم الأداء، وهو ما يسمى مؤشر الأداء العام (OPI). يمكن أن ينطوي مؤشر الأداء العام على عدد من مؤشرات الأداء مع إمكانية تعيين وزن لكل مؤشر إعتماداً على مدى تأثيره على أداء النظام. إن العدد والحجم المثاليين لمكونات النظام تكمن حيث يتم تحقيق أقصى قيمة لمؤشر الأداء العام (OPI). في هذا الشأن, سيتم التحليل الإكسيرجي-الاقتصادي لنظام توليد الطاقة عبر الدورة المدمجة من أجل رفع الكفاءة وتحسين الأداء باستخدام برنامج GT PRO- PEACE. في هذه الرسالة, تم التحقق من إمكانية توليد الطاقة وإنتاج الهيدروجين عن طريق موارد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح المتجددة في مواقع مختلفة في المملكة العربية السعودية، وهي: الظهران، الرياض، جدة، أبها وينبع حيث تعكس هذه المواقع تنوع الظروف المناخية في المملكة واختلاف موارد الإشعاع الشمسي وسرعة الرياح. في كل موقع، تمت دراسة أنظمة مختلفة منفصلة عن الشبكة الكهربائية لتوليد الطاقة من موارد الطاقة المتجددة لتغطية الطلب الكهربائي لمنزل نموذجي عن طريق دمج: مصفوفات خلايا الطاقة الشمسية (PV), توربينات الرياح، محول كهربائي، بنك بطاريات، وحدة التحليل الكهربائي، خلايا الوقود (FC) وخزان الهيدروجين. عن طريق المحاكاة المعتمدة على كل ساعة في السنة, تمت دراسة ستة أنظمة: خلا
Description
Keywords
Citation
Collections