مدل سازی و تحلیل فنی-اقتصادی نیروگاه های خورشیدی شناور در سدهای تهران با رویکرد تولید هیدروژن سبز و مدیریت همزمان ناترازی انرژی و بحران آب

نیروگاه های خورشیدی شناور به عنوان یک فناوری نوین انرژی تجدید پذیر، توانایی دارند به طور همزمان ناترازی انرژی و بحران آب را کاهش دهند. در این پژوهش امکان سنجی فنی-اقتصادی استقرار نیروگاه های خورشیدی شناور در سه سد کرج، لار و لتیان با استفاده از نرم افزار شبیه سازی سیستم های فتوولتائیک انجام شد. نتایج شبیه سازی نشان داد هر نیروگاه ۱/۲ مگاواتی سالانه حدود ۳GWh برق تولید می کند و مجموع سه سد قادر به تولید بیش از ۴GWh/year هستند. این انرژی معادل تولید سالانه ۲۲۸ تن هیدروژن سبز یا ۱۲۹۵ تن آمونیاک سبز است. اثر خنک سازی ناشی از قرارگیری پنل ها بر سطح آب موجب افزایش حدود ۲% راندمان و ارتقای تولید انرژی، هیدروژن و آمونیاک گردید. از نظر زیست محیطی، استقرار نیروگاه های خورشیدی شناور باعث کاهش انتشار بیش از ۷۰۵۳ تن CO₂/year و صرفه جویی حدود ۹۳/۴ MCM/year آب شد. تحلیل اقتصادی نشان داد با در نظر گرفتن هزینه های سرمایه گذاری اولیه نیروگاه های خورشیدی شناور و الکترولایزرهای غشای تبادل پروتونی در مجموع ۹/۹ MUSD و قیمت هیدروژن USD/kg ۳-۵، دوره بازگشت سرمایه بین ۷ تا ۱۳ سال خواهد بود. مقایسه مصرف انرژی و آب تهران نشان می دهد که پوشش تنها ۱۰% سطح مخازن می تواند بخشی از کسری سالانه انرژی پایتخت را جبران کرده و مازاد تولید را وارد زنجیره هیدروژن-آمونیاک سبز نماید. این نتایج نشان می دهد نیروگاه های خورشیدی شناور یک گزینه پایدار و استراتژیک برای آینده مدیریت انرژی و آب ایران است.

کلیدواژه ها:

نیروگاه خورشیدی شناور ، ناترازی انرژی ، هیدروژن سبز ، آمونیاک سبز ، سدهای تهران