طراحي، بهينه سازي و شبيه سازي فني و اقتصادي سيستم مستقل از شبكه هيدروژن خورشيدي براي يك ساختمان مسكوني در شهر اصفهان

فاقد عنوان لاتين

كاهش تدريجي ذخاير سوخت هاي فسيلي و افزايش روزافزون آسيب هاي ناشي از آنها حركت به سمت انرژيهاي تجديدپذير را در بخش هاي مختلف صنعت و ساختمان ضروري مي سازد. از طرفي اتلاف زياد انرژي الكتريكي در خطوط انتقال برق و شبكه توزيع، استفاده از سيستم هاي خورشيدي متصل يا مستقل از شبكه را توجيه مي كند. يكي از مهمترين چالش هاي سيستم هاي مستقل از شبكه، ذخيره انرژي است. تبديل انرژي خورشيدي به هيدروژن و ذخيره سازي آن و سپس استفاده از آن در زمان نياز يكي از روشهاي مناسب براي طراحي سيستم هاي مستقل از شبكه است. در ايران با توجه به وجود بحران انرژي و خطر پايان يافتن ذخاير نفتي در دهه هاي آتي، لزوم به كارگيري اين فناوري امري اجتناب ناپذير است.هدف از اين پژوهش طراحي و شبيه سازي يك سيستم هيدروژن خورشيدي مستقل از شبكه براي توليد انرژي الكتريكي يك ساختمان مسكوني در شهر اصفهان به كمك پيل سوختي، امكان سنجي اقتصادي و بهينه سازي سيستم مذكور براي استفاده از بيشترين توان است. براساس اين تحقيق روشي براي تامين انرژي الكتريكي ساختمان مذكور به صورت كاملا پاك و با حداقل آلايندگي، با جزييات فني و اقتصادي ارائه و مجموعه فتوولتائيك و الكترولايزر نيز به صورت عددي بهينه سازي شده است.

The gradual reduction of fossil fuel reserves and the ever-increasing damages of them lead to a move towards renewable energies in various sectors of industry and building. On the other hand, the high loss of electrical energy in power transmission lines and distribution networks justifies the use of on or off-grid solar systems. Energy storage is one of the most important challenges of off-grid systems. Converting energy to hydrogen and storing it and then using it at time of need is one of the suitable methods for designing off-grid systems. In Iran, due to the energy crisis and the risk of ending oil reserves in the coming decades, the necessity of using this technology is inevitable. The main purpose of this research study is to design and simulate an off-grid solar hydrogen system for generating electrical energy in a residential building in Isfahan, Iran using fuel cell, economic feasibility and optimizing the system to use the maximum electrical power. Based on this research, a clean method for electric power supply of the building with minimal pollution, with technical and economical details is presented, and the photovoltaic and electrolyzer are also numerically optimized.