• شماره ركورد
    33657
  • پديد آورنده

    محمدجواد منصورقناعي

  • عنوان
    طراحي فناورانه شهركي در منطقه سورو بندرعباس با قابليت تأمين پنج هدفه برق، آب شيرين، آب گرم مصرفي، سرمايش و گرمايش از طريق سامانه تركيبي تجديدپذير پنجگانه پايدار آبي/خورشيدي/زمين‌گرمايي/ بادي/ زيست‌توده: مدل‌سازي، بهينه‌سازي و بررسي فني - اقتصادي سامانه
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي سيستم هاي انرژي
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/11/30
  • استاد راهنما
    دكتر عليرضا زاهدي
  • استاد مشاور
    دكتر ميثم فرج اللهي
  • دانشكده
    فناوري نوين
  • چكيده
    استان هرمزگان به عنوان يكي از مناطق پرمصرف انرژي در ايران، با چالش‌هاي جدي در تأمين پايدار برق و آب شيرين روبه‌روست. اين پژوهش با هدف طراحي يك سامانه تركيبي تجديدپذير در منطقه سورو بندرعباس، به‌منظور تأمين هم‌زمان برق، آب شيرين، سرمايش، گرمايش و آب گرم براي يك شهرك 500 خانواري انجام شد. سامانه پيشنهادي از منابع انرژي خورشيدي، بادي، زمين‌گرمايي و زيست‌توده ريزجلبك‌ها بهره مي‌گيرد و مبتني بر رويكردي نوآورانه در هم‌پيوندي فناوري‌هاست. در اين سامانه، استخرهاي پرورش ريزجلبك با استفاده از انرژي امواج و فتوولتائيك، دي‌اكسيدكربن خروجي از پيل سوختي كربنات مذاب را جذب كرده و به بيومتان تبديل مي‌كنند. آب شيرين نيز از طريق فرآيندهاي خورشيدي و بازيابي حرارت توليد مي‌شود. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه اين سامانه قادر است با راندمان حدود 56 درصدي پيل سوختي، 570 كيلووات‌ساعت برق توليد كند و نيازهاي گرمايشي و سرمايشي را با استفاده از پمپ‌هاي حرارتي زمين گرمايي به ظرفيت 20 كيلووات‌ساعت تأمين نمايد. همچنين، توليد روزانه 300 مترمكعب آب شيرين در ماه‌هاي گرم سال و كاهش حدود 1،747 تن انتشار دي‌اكسيدكربن و حذف ساير آلاينده‌هاي شش‌گانه نسبت به نيروگاه‌هاي فسيلي از دستاوردهاي كليدي اين پژوهش است. تحليل اقتصادي حاكي از هزينه توليد 17/2 دلار به‌ازاي هر مترمكعب آب شيرين و هزينه تمام شده 06/0 دلار به‌ازاي هر كيلووات‌ساعت برق است كه اين سامانه را در مقايسه با روش‌هاي مرسوم به طور چشمگيري به‌صرفه و رقابت‌پذير مي‌سازد. بهينه‌سازي چندهدفه با الگوريتم NSGA-II نيز تركيب بهينه‌اي از 57 سامانه آب و برق كليه نيازهاي آب و برق با سود ساليانه حدود 460 هزار دلار به دليل فروش آب و برق توليدي وتوليد كمپوست و عدم استفاده از گاز طبيعي شبكه سراسري است. اين پژوهش گامي مؤثر در جهت تحقق شهرك‌هاي فناورانه با تكيه بر انرژي‌هاي پاك، كاهش وابستگي به شبكه سراسري و افزايش جذابيت اقتصادي پروژه‌هاي تجديدپذير از طريق سياست‌هاي حمايتي است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/02/28
  • عنوان به انگليسي
    "Techno-Economic Design an‎d Optimization of a Sustainable Hybrid Renewable Energy System Integrating Hydro, Solar, Geothermal, Wind, an‎d Biomass Resources for a Multi-Utility Smart Township in the Soru Region of Ban‎dar Abbas: A Comprehensive Approach to Supplying Electricity, Desalinated Water, Domestic Hot Water, Cooling, an‎d Heating"
  • تاريخ بهره برداري
    2/19/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمدجواد منصورقناعي

  • چكيده به لاتين
    Hormozgan Province, as one of the most energy-intensive regions in Iran, faces significant challenges in ensuring the sustainable supply of electricity an‎d freshwater. This study aims to design an integrated hybrid renewable energy system for the Soru region of Ban‎dar Abbas to simultaneously provide electricity, desalinated water, cooling, heating, an‎d domestic hot water for a 500-household township. The proposed system utilizes solar, wind, geothermal, an‎d microalgae-based biomass energy sources through an innovative technological integration approach. In this configuration, microalgae cultivation ponds harness wave an‎d photovoltaic energy to capture carbon dioxide emissions from a molten carbonate fuel cell an‎d convert it into biomethane. Desalinated water is produced using solar-assisted thermal recovery processes. Simulation results indicate that the system can generate 570 kWh of electricity with a fuel cell efficiency of approximately 56% an‎d meet thermal deman‎ds through a 20 kWh geothermal heat pump system. Furthermore, the system is capable of producing up to 300 cubic meters of freshwater per day during the hot season an‎d achieving a reduction of approximately 1,747 tons of CO₂ emissions, alongside eliminating six major air pollutants compared to conventional fossil-fuel power plants. The economic analysis reveals a levelized cost of 2.17 USD per cubic meter of freshwater an‎d 0.06 USD per kilowatt-hour of electricity, making the system significantly more cost-effective an‎d competitive than conventional methods. Multi-objective optimization using the NSGA-II algorithm identified an optimal configuration among 57 water an‎d power subsystems, yielding an estimated annual profit of around 460,000 USD through electricity an‎d water sales, compost production, an‎d complete independence from the national natural gas grid. This research represents a substantial step toward the realization of smart, clean-energy townships, promoting reduced grid dependence an‎d enhanced economic viability of renewable energy projects through supportive policy frameworks.
  • كليدواژه هاي فارسي
    آب‌شيرين‌كن خورشيدي , ، زيست‌توده , ، بيوگاز , ، ريزجلبك , ، پيل سوختي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Solar Desalination System , Biomass , Biogas , Microalgae , Fuel Cell
  • Author
    MohammadJavad ManssorGhanaei
  • SuperVisor
    Dr.Alireza Zahedi