تامين هيدروژن و الكتريسيته موردنياز يك واحد توليد الفين با استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير

در اين پژوهش استفاده از انرژي‌هاي خورشيدي و بادي براي توليد هيدروژن سبز مورد بررسي قرار گرفت. هيدروژن توليدي براي هيدروژناسيون دي‌اكسيدكربن و توليد الفين‌هاي سبك مصرف خواهد شد. دي‌اكسيدكربن موردنياز از يك كارخانه سيمان واقع در جنوب شرقي كشور تامين مي‌شود. واحد توليد الفين مدنظر به kg/h 1420 هيدروژن براي هيدروژناسيون دي‌اكسيدكربن و MW 32 الكتريسيته براي گرمايش، سرمايش و پشتيباني دستگاه‌هاي برقي نياز دارد. براي تأمين اين نيازها يك ابرساختار جامع شامل صفحات خورشيدي، توربين‌هاي بادي، الكترولايزرها، باتري‌هاي ليتيومي و واناديومي، مبدل‌هاي الكتريكي، مخازن ذخيره‌سازي هيدروژن، مولدهاي برق و ... طراحي و توسط نرم‌افزار هومر شبيه‌سازي شد. نتايج بهينه‌سازي واحد نشان داد كه بهترين تركيب استفاده از انرژي‌هاي خورشيدي، بادي و مولدهاي برق در توليد برق به ترتيب برابر 73.4، 26 و 0.6 درصد خواهد بود. همچنين براي ذخيره‌سازي اين انرژي الكتريكي در سامانه‌ي بهينه، باتري‌هاي اكسايش-كاهش واناديومي باصرفه‌تر از باتري‌هاي ليتيومي هستند. تحليل اقتصادي مشخص نمود كه هزينه‌ي خالص فعلي توليد هيدروژن و الكتريسيته‌ي مذكور 1.38 ميليارد دلار و قيمت ترازشده‌ي آن‌ها 3.56 دلار بر كيلوگرم و 0.12دلار بر كيلووات ساعت است. در پايان اثر تغيير قيمت دستگاه‌هاي مختلف سامانه بر اقتصاد و افق آينده‌ي آن مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بيانگر آن است كه قيمت پايه‌ي صفحات خورشيدي و الكترولايزرها بيشترين تأثير را بر متغيرهاي اقتصادي دارند.