ارزیابی یک سیستم انرژی باد یکپارچه برای تولید هیدروژن و متان با استفاده از برق اضافی از طریق الکترولیز و پتانسیل برای کاهش انتشار گاز های گلخانه ای

با استفاده از چشم انداز چرخه زندگی، پتانسیل برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای با استفاده ازفرآیندهای مختلف انرژی برق از طریق الکترولیز مقایسه شده است. به دلیل افزایش تولید برق تجدید پذیر، گاهیاوقات برق اضافی قابل تجدیدکه تولید می شود منجر به شرایطی می شود که قیمت برق را نزدیک به صفر می رساند.این برق اضافی را می توان در تولید هیدروژن، متان و متانول از طریق الکترولیز و دیگر فرآیندهای اضافی استفاده کرد.در این راستا، فناوری قدرت به گاز (PTG) به عنوان یک گزینه بالقوه برای یک راه حل ذخیره سازی کارآمد، سازگاربا محیط زیست و درازمدت برای سیستم های انرژی تجدید پذیر به رسمیت شناخته شده است. یک سیستم انرژی بادیکپارچه شامل توربین بادی، الکترولیز تبادل پروتون (PEM) و یک واحد متانسیون در این مطالعه برای تحلیل هایترمودینامیکی در نظر گرفته شده است. بازده انرژی و اگزرژی سیستم کلی به ترتیب 44 ٪ و 45 ٪ است. واحدمتانسیون بر اساس واکنش ساباتییر برای تولید گاز طبیعی مصنوعی (SNG) کار می کند. غشاء انتخابی بخار برایMethanation در نظر گرفته شده و محصولات با سایر قسمت های سیستم برای بازیابی گرما یکپارچه شده است.افزایش سرعت باد منجر به کاهش بهره وری و افزایش تولید هیدروژن و متان می شود. از این رو، روش بهینه سازیچند منظوره مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای تعیین مقادیر بهینه برای متغیرهای تصمیم گیری استفاده می شود.ارزیابی چرخه حیات برای مقایسه این گزینه ها از لحاظ کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مورد استفاده قرار گرفتهاست. تمام گزینه های قدرت به (PTX) X منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای شده است در مقایسه بافرایندهای تولید متعارف بر اساس سوخت های فسیلی. بالاترین میزان انتشار گازهای گلخانه ای را می توان به دستآورد زمانی که هیدروژن از اصلاح بخار توسط هیدروژن از فرایند (PTX) جایگزین می شود. کاهش تولید گازهایگلخانه ای نیز می تواند زمانی حاصل شود که محصولات به عنوان منبع انرژی برای حمل و نقل، جایگزین سوخت هایفسیلی شوند. نتیجه گیری می شود که فرآیندهای (PTX) یک راه حل بالقوه خوب برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای در بخش های مختلف می باشد.

کلیدواژه ها:

الکترولیز ، اصلاح بخار هیدروژن ، فناوری قدرت به گاز ، تولید گاز طبیعی مصنوعی ، متانیزاسیون