بررسی عملکرد یک سیستم جدید تولید سه گانه با بهره گیری از انرژی خورشیدی و زیست توده

در این پژوهش، یک سیستم تولید سه گانه توان، حرارت و برودت که توسط انرژی های خورشیدی و زیست توده راه اندازی می شود، از دیدگاه انرژی، اگزرژی، اقتصادی و محیط زیستی تحلیل و بررسی شده است. از انرژی خورشیدی، برای تولید هیدروژن استفاده می شود (از طریق الکترولایزر غشای پروتونی که برق آن از پانل های فتوولتاییک حرارتی تامین می گردد). هیدرژن و زیست توده به عنوان سوخت در محفظه احتراق های سیکل توربین گاز مورد استفاده قرار می گیرند. سیکل توربین گاز پیشنهادی دارای دو توربین فشار بالا و فشار پایین و دو کمپرسور همراه با خنک کاری میانی می باشد. از سیکل ترکیبی رانکین آلی- تبرید تراکمی که با حرارت بازیافتی توربین گاز کار می کند برای تولید برودت و خنک کاری هوا در مرحله تراکم میانی استفاده می شود. نتایج حاصل از محاسبات نشان می دهد که استفاده ترکیبی از انرژی های خورشیدی و زیست توده منجر به کاهش قابل توجهی در انتشار دی اکسیدکربن و مصرف زیست توده و همچنین افزایش ظرفیت تولید برق می شود. سیستم ترکیبی پیشنهادی دارای بازده انرژی و اگزرژی %21 و %17 و انتشار 00884/0 کیلوگرم بر ثانیه دی اکسید کربن می باشد. بیشترین هزینه سرمایه گذاری تجهیزات مربوط به الکترولایزر غشاء پروتونی با مقدار h 15.44 /$ بوده و هزینه کل محصولات تولیدی 0.5627 MJ/$ بدست آمده است. همچنین با خنک کاری میانی کمپرسورها، راندمان های انرژی و اگزرژی سیستم به ترتیب 6 و 4 درصد افزایش پیدا کرده است.