در پژوهش محققان دانشگاه تهران حاصل شد
الگوسازی تامین برق مناطق روستایی با ترکیب انرژی های تجدیدپذیر
مینی کامپیوتر: مقاله دانشیار دانشگاه تهران درباره ی شیوه های نوین تامین برق برای مناطق روستایی، با مطالعه موردی بر روی روستای آشار شهرستان مهرستان سیستان و بلوچستان، توسط انتشارات الزویر منتشر گردید.
به گزارش مینی کامپیوتر به نقل از ایسنا، دکتر علی بخش کسائیان، دانشیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، در پژوهش تازه ای استفاده از سامانه های ترکیبی برای تامین برق مناطق دورافتاده را مورد ارزیابی فنی و اقتصادی قرار داده است.
بگفته دکتر کسائیان، باتوجه به دشواری و هزینه بر بودن توسعه خطوط انتقال شبکه سراسری برق در مناطق محروم و دورافتاده، امروزه سامانه های ترکیبی انرژی های تجدیدپذیر به عنوان چاره ای مؤثر برای تامین برق بصورت مستقل از شبکه سراسری برق در نظر گرفته می شوند. این سامانه ها مبتنی بر تولید همزمان از چندین منبع تجدیدپذیر مانند خورشید و باد هستند که به همراه سامانه های ذخیره ساز می توانند بر ماهیت متناوب منابع تجدیدپذیر غلبه کرده و انرژی را با قابلیت اطمینان بالا و به طور مقرون به صرفه فراهم آورند.
دکتر کسائیان در معرفی این پژوهش اظهار داشت: «در این پژوهش که در قالب قسمتی از رساله دکتری محمدامین وزیری راد انجام شد، برای اولین بار در کشور، امکان سنجی اقتصادی استفاده همزمان از پنل های خورشیدی، توربین های بادی، چرخه رانکین آلی (ارگانیک) به همراه ذخیره سازی حرارتی و سامانه ذخیره ساز شیمیایی (بانک باتری) مورد تحلیل قرار گرفت و روستای آشار استان سیستان و بلوچستان به عنوان منطقه ای مسکونی (دارای حدود ۱۰۰۰ خانوار) با چالش های فراوان تامین انرژی جهت مطالعه موردی در نظر گرفته شد.»
دانشیار دانشگاه تهران، درباره ی پروسه انجام این مطالعه، توضیح داد: «ابتدا یک چرخه رانکین آلی شامل کلکتور سهموی خورشیدی به عنوان منبع حرارتی، با بهره گیری از الگوریتم ژنتیک در نرم افزار متلب (MATLAB) بهینه سازی شد. سپس پروفایل توان سالیانه تولیدی چرخه، بهینه سازی شده و وارد نرم افزار هومر (HOMER) شد؛ نرم افزاری که توسط لابراتوار ملی انرژی های تجدیدپذیر آمریکا جهت بهینه سازی سامانه های ترکیبی انرژی تهیه شده است. طی این مطالعه برای اولین بار، چرخه رانکین در کنار منابع متداول انرژی تجدیدپذیر در این نرم افزار شبیه سازی شد. راندمان چرخه رانکین بدست آمده میان ۱۵ الی ۳۰ درصد (متوسط بازدهی بیش از ۲۵ درصد) با مساحت کلکتور خورشیدی حدود ۱۰۰۰ متر مربع بوده است.»
دانشیار گروه انرژی های نو و محیط زیست دانشکده علوم و فنون دانشگاه تهران همین طور درباره ی نحوه عملکرد فنی این سامانه، اضافه کرد: «در این سامانه، کلکتورهای سهموی، حرارت خورشید را بر روی مجاری سیال حاوی روغن ترمینول متمرکز کرده و دمای سیال را می افزایند. سپس پمپ ها سیال را به سامانه ذخیره ساز حرارتی ارسال می کنند تا در مواقع نیاز به تولید انرژی، بخش ذخیره ساز، روغن حرارتی را به مبدل حرارتی ارسال کرده و دمای سیال کاری تولوئن را به بالای ۳۸۰ درجه سانتیگراد افزایش دهد. در نهایت، بخار به وجود آمده به توربینی با توان نامی حدود ۲۰۰ کیلووات ارسال می شود تا برق تولید شود و با سرد کردن سیال کاری، این چرخه به شکل مداوم تکرار می شود.»
بنا به توضیح استاد راهنمای این پژوهش، در سامانه طراحی شده، به شکل نوآورانه ای مابقی توان مورد نیاز منطقه مسکونی با ترکیب پنل های خورشیدی (حدود ۴۶ درصد)، توربین های بادی (حدود ۲۴ درصد) و بانک باتری (حدود ۱۸ درصد) تامین می شود. از نظر اقتصادی، هزینه انرژی نهایی این سامانه کمتر از ۰.۲۸ دلار بر کیلووات ساعت و دارای صرفه اقتصادی مطلوبی در مقایسه با سایر سامانه های ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر جهانی بوده است. ضمن این که سامانه توسعه داده شده از انتشار بیش از ۱۰۰۰ تن دی اکسید کربن در سال جلوگیری می کند که گامی مؤثر در راستای کاهش آلاینده های ناشی از تولید انرژی در کشور خصوصاً در مقایسه با برق سراسری شبکه است.
عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، درباره ی یافته های این پژوهش، اشاره کرد: «نتایج شبیه سازی همین طور نشان داد که این سامانه قادر به تامین بیش از ۳۵۰۰ کیلووات ساعت در روز برق با قابلیت اطمینان بالا است که می تواند خاموشی های برق را در منطقه مورد مطالعه به نزدیک صفر برساند. علاوه بر این، رویکرد نوآورانه استفاده از چرخه رانکین در کنار پنل خورشیدی و توربین بادی، به شکل مؤثری منجر به کاهش حدود ۱۰ درصدی ظرفیت بانک باتری شد که این تلاش در امتداد رفع چالشی جهانی در سامانه های مستقل از شبکه سراسری برق قرار دارد. کاهش انتشار گازهای آلاینده، مقابله با گرمایش جهانی، تولید مقرون به صرفه انرژی در مناطق دورافتاده، بهبود قابلیت اطمینان منابع تجدیدپذیر انرژی و افزایش امنیت انرژی از مزایای استفاده از چنین سامانه هایی در کشور خواهد بود.»
به نقل از دانشگاه تهران، مقاله منتج از این پژوهش با مشارکت پژوهشگرانی از دانشگاه شیان جائوتونگ چین و دانشگاه لاپن رانتا فنلاند در شماره ۸۹ نشریه «شهرها و جامعه پایدار» از مجلات انتشارات الزویر انتشار یافته است و بوسیله پیوند زیر دست یافتنی است:
Techno-economic evaluation of an organic rankine cycle-based multi-source energy system for 100%-renewable power supply: A rural case study
منبع: minicomp.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب