ارزیابی فنی و اقتصادی سیستم های انرژی هیبرید مبتنی بر انرژی های تجدیدپذیر با هدف کربن زدایی صنعت فولاد در مسیر دستیابی به فولاد سبز

کربن زدایی صنعت فولاد نیازمند جایگزینی فرآیندهای متداول مبتنی بر سوخت های فسیلی با فناوری های نوین تولید فولاد با انتشار کربن کمتر است. بر اساس گزارش آژانس بین المللی انرژی (IEA)، استفاده از هیدروژن به عنوان عامل احیا در فرآیند احیای مستقیم (H۲-DRI) یکی از گزینه های مهم برای کاهش انتشار CO۲ در تولید فولاد محسوب می شود. در این پژوهش یک سیستم انرژی هیبریدی متصل به شبکه شامل منابع خورشیدی و بادی برای تامین برق مورد نیاز تولید هیدروژن مورد بررسی قرار می گیرد. سه سناریوی تامین انرژی شامل خورشیدی، بادی و ترکیب بادی-خورشیدی، با قابلیت تبادل توان با شبکه برق در نرم افزار HOMER Pro مدل سازی و از نظر فنی، اقتصادی و زیست محیطی ارزیابی می شوند. شاخص های ارزیابی شامل توان الکتریکی مورد نیاز جهت تولید هیدروژن، سهم منابع تجدیدپذیر، پوشش دهی ناترازی انرژی، میزان خرید برق از شبکه و انتشار CO۲ و CO است. تحلیل اقتصادی با استفاده از قیمت ها و تعرفه های اعلام شده توسط وزارت نیرو در سال مورد مطالعه و با در نظر گرفتن شرایط بازار برق ایران انجام می شود. در نهایت با مقایسه عملکرد سناریوها ترکیب مناسب منابع تجدیدپذیر و شبکه برای تامین برق الکترولایزرها و تولید هیدروژن مورد نیاز فرآیند احیای مستقیم شناسایی شده و ظرفیت این سیستم در کاهش انتشار کربن در تولید فولاد ارزیابی می شود.

کلیدواژه ها:

فولاد سبز ، هیدروژن سبز ، احیای مستقیم ، سیستم های انرژی هیبریدی ، کربن زدایی