23688

مدل سازي، تحليل فني - اقتصادي و بهينه سازي سيستم تركيبي خورشيد-باد براي توليد الكتريسيته، هيدروژن و آب آشاميدني همراه با ذخيره انرژي

ارشد

1397

1399/11/15

دكتر سمانه قندهاريون

مهندسي مكانيك

يك سيستم هيبريد شامل فتوولتائيك شناور، توربين باد، سيستم ذخيره انرژي برق-آبي، باتري، تانك ذخيره گرمايي، برقكاو تبادل پروتوني و سيستم توليد آب آشاميدني اسمز معكوس براي روستاي پاپون در استان فارس ارائه و ابعاد آن بهينه شد. تابع هدف در نظر گرفته‌شده در بهينه سازي قيمت برق بود كه كمينه شد. متغيرهاي بهينه‌سازي تعداد صفحات خورشيدي تعداد توربين باد، ارتفاع توربين باد، ميزان دبي توربين سيستم برق‌-آبي، ابعاد سيستم برق-آبي است. بهينه‌سازي با 4 الگوريتم بهينه‌سازي فراابتكاري در نرم‌افزار متلب انجام مي‌شود و نتايج آن‌ها با يكديگر مقايسه مي‌شود تا نتايج الگوريتم با عملكرد بهتر انتخاب شود. براي پيش¬بيني پايداري سيستم يك مدل با كمك شبكه عصبي مصنوعي ارائه شد. جهت بررسي سيستم از منظر پايداري با كمك نرم‌افزار OpenLCA پايداري كل سيستم بررسي شد. نتايج بهينه‌سازي نشان مي‌دهد. قيمت برق تمام‌شده براي سيستم ارائه شده برابر83/0 دلار به ازاي هر كيلووات ساعت است . نتايج بررسي پايداري نشان مي‌دهد سيستم از منظر محيط زيستي (آلودگي هوا و آب) داراي پايداري بالا است.

1400/03/09

modeling techno-economic assessment, and optimization of a hybrid pv-wind system for electricity, hydrogen, and potable water generation with energy storage

2/4/2022 12:00:00 AM

A hybrid system comprising floating photovoltaics, wind turbine, pumped-hydro storage system, battery, thermal storage tank, proton exchange membrane electrolyzer, and a reverse osmosis water desalination unit is proposed for Papoon, Fars province, and is optimized. The objective function for optimization task is to minimize the levelized cost of electricity. Optimization variables comprise number of photovoltaic panels, number of wind turbines, the height of wind turbine, flow rate of water turbine in pumped-storage unit, and the sizing of pumped-storage unit. Optimization task is executed in MATLAB and is repeated for 4 different metaheuristic optimization algorithms and the results are compared to select the outcome of the algorithm with higher efficacy. In order to predict the sustainability of system, a prediction model is presented using artificial neural network. To analyze the sustainability of system, OpenLCA software is utilized for sustainability assessment. The optimization result shows that the levelized cost of electricity for the optimized system is 0/83 $/kWh. The sustainability analysis shows that the proposed system is environmentally friendly.

سيستم هيبريد , سيستم خورشيدي , آناليز پايداري

photovoltaic , hybrid systems