تحلیل ترمواقتصادی و بهینه سازی یک هدفه سامانه هیبریدی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز

به منظور بهبود راندمان و افزایش توان تولیدی در کنار کاهش آلاینده ها، سامانه پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز هیبرید میگردند. در این مقاله تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی سامانه پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز صورت گرفته و در ادامه بهینه سازی یک هدفه براساس روش های بهینه سازی الگوریتم ژنتیک، ازدحام ذرات، زنبور عسل، کلونی مورچگان و رقابت استعماری انجام شده است. نتایج نشان می دهد که مهمترین پارامتر در نتایج بهینه سازی، چگالی جریان پیل سوختی است. اگر چگالی جریان بالا باشد افت های ولتاژ درون پیل افزایش و راندمان الکتریکی و راندمان کل سیستم هیبریدی کاهش می یابد و بدین ترتیب افزایش چگالی جریان پیل عاملی منفی برای توان الکتریکی سیستم به حساب می آید. از طرف دیگر اگر چگالی جریان پایین باشد با اینکه راندمان سیستم بالا میرود ولی به همان نسبت به تعداد سلول های پیل سوختی بیشتری برای کاهش چگالی جریان نیاز میشود. از آنجا که بخش زیادی از هزینه سیستم هیبریدی مرتبط به خرید و نگهداری و تعمیرات پیل سوختی است در نتیجه هزینه تمام شده ی هر کیلووات ساعت برق تولیدی در این حالت به شدت بالا می رود. این امر سیستم هیبریدی را از لحاظ اقتصادی نامناسب می کند.

کلیدواژه ها:

توربین گاز ، پیل سوختی اکسید جامد ، بهینه سازی ، ترمواکونومیک