آنالیز منطقه ای یک سیستم تولید چندگانه انرژی مبتنی بر انرژی زمین گرمایی برای تولید برق، هیدروژن و سرمایش

در پژوهش حاضر به آنالیز ترمودینامیکی، آنالیز اقتصادی سیستم تولید چندگانه انرژی مبتنی بر استفاده از انرژی تجدید پذیر زمین گرمایی با استفاده از سیکل­ ارگانیک رانکین، چیلر جذبی و الکترولایزر غشای تبادل پروتون پرداخته شد و یک تحلیل منطقه ای برای راه اندازی سیستم در شهرهای مختلف انجام شد. در این مطالعه یک آنالیز حساسیت نسبت به تغییرات چهار پارامتر تاثیرگذار بر روی عملکرد سیستم شامل دمای ورودی به توربین ۱، دمای ورودی به اواپراتور، نرخ دبی جرمی ورودی به اواپراتور و بازده توربین انجام شد و نتایج نشان داد که دمای ورودی به اواپراتور، دمای ورودی به توربین و نرخ دبی جرمی از تاثیرگذارترین پارامترها هستند. یک مطالعه موردی برای بررسی و امکان سنجی راه اندازی سیستم پیشنهادی در سه شهر مختلف کشور ایران شامل تبریز، اصفهان و دزفول انجام شد. شهرهای انتخابی از پتانسیل بالای انرژی زمین گرمایی برخوردار هستند. در نهایت شهر تبریز به عنوان بهترین منطقه برای راه اندازی سیستم به دلیل پتانسیل بالای تولید انرژی انتخاب شد. نتایج بررسی عملکرد سیستم در شهر تبریز نشان داد که بازده اگزرژی میانگین سالیانه سیستم ۸۳.۸ درصد، نرخ هزینه میانگین سالیانه سیستم ۲۲.۵ دلار بر ساعت، میزان سرمایش تولیدی سالیانه ۱۹۵۰۸۲۸ کیلووات ساعت، میزان هیدروژن تولیدی سالیانه ۱۸۲۴۳.۰۶ کیلوگرم بر ساعت و میزان توان تولیدی سالیانه ۷۷۲۱۹۳۴ کیلووات ساعت است. نتایج زیست محیطی نشان داد که با تولید برق به میزان ۷۲۱۷.۷ مگاوات سالیانه در شهر تبریز می توان به گسترش ۷ هکتاری فضای سبز در سال کمک کرد.

کلیدواژه ها:

geothermal energy ، multiple energy production system ، proton exchange membrane electrolyzer ، organic Rankine cycle ، absorption chiller. ، انرژی زمین گرمایی ، سیستم تولید چندگانه انرژی ، الکترولایزر غشای تبادل پروتون ، سیکل ارگانیک رانکین ، چیلر جذبی