مد لسازی ترمودینامیکی و ارزیابی اکسرژتیک نیروگاه حرارتی خورشیدی در ترکیب با یک واحد تولید هیدروژن

افزایش روزافزون تقاضای انرژی، تخلیه منابع سوخت های فسیلی و اثرات مخرب زیستمحیطی اینگونه منابع همچون گرمایش جهانی ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای، موجب ایجاد نگرانی های در زمینه ی تامین انرژی شده است. از این رو نیاز به حامل های انرژی پاک به شدت احساس میشود. هیدروژن بهعنوان سوختی سازگار با محیطزیست و دارای چگالی انرژی بالا، جایگزینی مناسب برای منابع انرژی تجدیدناپذیر است. اما این عنصر به خودی خود در طبیعت یافت نمیشود و باید از مواد دیگر موجود در طبیعت که حاوی هیدروژن هستند به دست آید. یکی از راه های مفید تولید هیدروژن، الکترولیز آب است و اگر برای تامین الکتریسیته مورد نیاز آن از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده شود، به این روش تولید هیدروژن سبز گفته می-شود. در این پژوهش به مدلسازی ترمودینامیکی و ارزیابی اکسرژتیک نیروگاه خورشیدی سهموی- خطی به عنوان مولد بخار یک سیکل رانکین 10 مگاواتی در موقعیت جغرافیایی شهر بوشهر پرداخته شده است. بخشی از توان الکتریکی تولیدی نیروگاه در یک الکترولایزر PEM برای تولید هیدروژن استفاده میشود. همچنین یک الکترولایز آب شور به منظور الکترولیز آب دریا و تولید هیدروژن و سدیم هیپوکلریت درنظر گرفته شده است. سدیم هیپوکلریت تولیدی جهت گندزدایی آب خنک کن کندانسور مورد استفاده قرار میگیرد. اعتبارسنجی صورت گرفته با استناد به مراجع معتبر، بیانگر دقت مطلوب نتایج است. سطح موردنیاز کلکتور خورشیدی 42390متر مربع محاسبه گردیده است. دبی سدیم هیپوکلریت، و مجموع دبی هیدروژن تولیدی دو الکترولایزر بهترتیب 57٫3 و 0976٫0 کیلوگرم بر ساعت بدست آمده است. نتایج تحلیل اکسرژی سیستم نشان میدهد کلکتور با 86 درصد، بیشترین سهم تخریب اکسرژی را در بین تمامی اجزا داراست. پس از کلکتور توربین بخار با مقدار 5 درصد بالاترین سهم بازگشت ناپذیری کل سیستم را به خود اختصاص داده است. همچنین کمترین بازده اکسرژی، مربوط به الکترولایزر آب دریا و کلکتور با مقادیر 23 و 34 درصد است