الگوسازی برای تأمین برق مناطق روستایی از سوخت‌های فسیلی
تاریخ انتشار: ۵ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۹۳۱۸۷۰
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه تهران، دکتر علی‌بخش کسائیان، دانشیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، در پژوهش تازه‌ای استفاده از سامانه‌های ترکیبی برای تأمین برق مناطق دورافتاده را مورد ارزیابی فنی و اقتصادی قرار داده است.
به گفته دکتر کسائیان، با توجه به دشواری و هزینه‌بر بودن توسعه خطوط انتقال شبکه سراسری برق در مناطق محروم و دور افتاده، امروزه سامانه‌های ترکیبی انرژی‌های تجدیدپذیر به عنوان راه حلی مؤثر برای تأمین برق به صورت مستقل از شبکه سراسری برق در نظر گرفته می‌شوند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
کسائیان در معرفی این پژوهش گفت: در این پژوهش که در قالب بخشی از رساله دکتری محمدامین وزیری‌راد انجام شد، برای نخستین بار در کشور، امکان‌سنجی اقتصادی استفاده همزمان از پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی، چرخه رانکین آلی (ارگانیک) به همراه ذخیره‌سازی حرارتی و سامانه ذخیره‌ساز شیمیایی (بانک باتری) مورد تحلیل قرار گرفت و روستای آشار استان سیستان و بلوچستان به عنوان منطقه‌ای مسکونی (دارای حدود ۱۰۰۰ خانوار) با چالش‌های فراوان تأمین انرژی جهت مطالعه موردی در نظر گرفته شد.
دانشیار دانشگاه تهران، درباره فرآیند انجام این مطالعه توضیح داد: ابتدا یک چرخه رانکین آلی شامل کلکتور سهموی خورشیدی به عنوان منبع حرارتی، با استفاده از الگوریتم ژنتیک در نرم‌افزار متلب (MATLAB) بهینه‌سازی شد. سپس پروفایل توان سالیانه تولیدی چرخه، بهینه‌سازی شده و وارد نرم‌افزار هومر (HOMER) گردید، نرم‌افزاری که توسط آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر آمریکا جهت بهینه‌سازی سامانه‌های ترکیبی انرژی تهیه شده است. طی این مطالعه برای نخستین بار، چرخه رانکین در کنار منابع متداول انرژی تجدیدپذیر در این نرم‌افزار شبیه‌سازی شد. راندمان چرخه رانکین بدست آمده مابین ۱۵ الی ۳۰ درصد (متوسط بازدهی بیش از ۲۵ درصد) با مساحت کلکتور خورشیدی حدود ۱۰۰۰ متر مربع بوده است.
دانشیار گروه انرژی‌های نو و محیط زیست دانشکده علوم و فنون دانشگاه تهران همچنین درباره نحوه عملکرد فنی این سامانه افزود: در این سامانه، کلکتورهای سهموی، حرارت خورشید را بر روی مجاری سیال حاوی روغن ترمینول متمرکز کرده و دمای سیال را افزایش می‌دهند. سپس پمپ‌ها سیال را به سامانه ذخیره‌ساز حرارتی ارسال می‌نمایند تا در مواقع نیاز به تولید انرژی، بخش ذخیره‌ساز، روغن حرارتی را به مبدل حرارتی ارسال کرده و دمای سیال کاری تولوئن را به بیش از ۳۸۰ درجه سانتیگراد افزایش دهد. در نهایت، بخار ایجاد شده به توربینی با توان نامی حدود ۲۰۰ کیلووات ارسال می‌شود تا برق تولید شود و با سرد نمودن سیال کاری، این چرخه به شکل مداوم تکرار می‌شود.
بنا به توضیح استاد راهنمای این پژوهش، در سامانه طراحی‌شده، به شکل نوآورانه‌ای مابقی توان مورد نیاز منطقه مسکونی با ترکیب پنل‌های خورشیدی (حدود ۴۶ درصد)، توربین‌های بادی (حدود ۲۴ درصد) و بانک باتری (حدود ۱۸ درصد) تأمین می‌شود. از نظر اقتصادی، هزینه انرژی نهایی این سامانه کمتر از ۰.۲۸ دلار بر کیلووات ساعت و دارای صرفه اقتصادی مطلوبی در مقایسه با سایر سامانه‌های ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر جهانی بوده است. ضمن اینکه سامانه توسعه داده شده از انتشار بیش از ۱۰۰۰ تن دی اکسید کربن در سال جلوگیری می‌نماید که گامی مؤثر در جهت کاهش آلاینده‌های ناشی از تولید انرژی در کشور خصوصاً در مقایسه با برق سراسری شبکه است.
عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، درباره یافته‌های این پژوهش، خاطرنشان کرد: نتایج شبیه‌سازی همچنین نشان داد که این سامانه قادر به تأمین بیش از ۳۵۰۰ کیلووات ساعت در روز برق با قابلیت اطمینان بالا است که می‌تواند خاموشی‌های برق را در منطقه مورد مطالعه به نزدیک صفر برساند. علاوه بر این، رویکرد نوآورانه استفاده از چرخه رانکین در کنار پنل خورشیدی و توربین بادی، به شکل مؤثری منجر به کاهش حدود ۱۰ درصدی ظرفیت بانک باتری شد که این تلاش در راستای رفع چالشی جهانی در سامانه‌های مستقل از شبکه سراسری برق قرار دارد. کاهش انتشار گازهای آلاینده، مقابله با گرمایش جهانی، تولید مقرون به صرفه انرژی در مناطق دور افتاده، بهبود قابلیت اطمینان منابع تجدیدپذیر انرژی و افزایش امنیت انرژی از مزایای استفاده از چنین سامانه‌هایی در کشور خواهد بود.
مقاله منتج از این پژوهش با مشارکت پژوهشگرانی از دانشگاه شیان جائوتونگ چین و دانشگاه لاپن‌رانتا فنلاند در شماره ۸۹ نشریه «شهرها و جامعه پایدار» از مجلات انتشارات الزویر منتشر شده است و از طریق پیوند زیر دست‌یافتنی است:
Techno-economic evaluation of an organic rankine cycle-based multi-source energy system for ۱۰۰%-renewable power supply: A rural case study
منبع: مهر
کلیدواژه: دانشگاه تهران توربین بادی تأمين برق پايدار روستا سوخت فسیلی حاکمیت سایبری نوآوری تحقیقات علمی شرکت دانش بنیان معاونت علمی فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری فناوری فضایی فناوری نانو ماهواره ایرانسل اخراج نیروی کار گوگل مایکروسافت سازمان فضایی ایران کسب و کار دانشگاه تهران ذخیره ساز
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mehrnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مهر» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۹۳۱۸۷۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
انسداد ۲ محور روستایی در فیروزه براثر سیلاب
به گزارش خبرگزاری صداو سیما مرکز خراسان رضوی، هم اکنون وجود رواناب موجب مسدود شدن محور فیروزه به قوچان محدوده روستای وزیریه و محور روستای امیرآباد فیروزه شده است.
روستا‌های ساروق و بهالگر شهرستان داورزن را هم سیلاب فرا گرفته است.
پل ارتباطی روستای بهانگر به علت افزایش حجم سیلاب مسیر رودخانه تخریب شده است.
سامانه بارشی از دیروز در مناطق مختلف خراسان رضوی فعال و موجب ایجاد سیلاب و رواناب در بعضی مناطق استان شده است.
هم اکنون حوزه شهرستان‌ها و مناطق سبزوار، کوهسرخ، زاوه، مشهد، نیشابور، قوچان، سرولایت، باخرز، خواف و تربت جام شاهد بارش باران است.
بارندگی شدید امروز ۱۵ مورد آب گرفتگی در توحید شهر سبزوار داشت.
رئیس سازمان آتش نشانی و خدمات ایمنی شهرداری سبزوار با اشاره به وقوع ۱۰ مورد آب گرفتگی اماکن و ۵ مورد معابر در توحیدشهر بر اثر بارندگی امروز، افزود: در پی بارندگی شدید امروز در مجموع ۱۵ مورد آب گرفتگی، دو مورد سقوط درخت و یک مورد گرفتار شدن خودرو سواری در سیلاب به وقوع پیوست و آتش نشانان با تجهیزات لازم با تلاش چند ساعته و با همکاری مدیریت بحران شهرداری به یاری شهروندان شتافتند.
معصومی صدرافزود: با اعلام هشدار‌های قبلی هواشناسی مبنی بر وقوع بارش، سازمان آتش نشانی سبزوار و اعضاء مدیریت بحران شهرداری در آماده باش کامل قرار داشتند و بلافاصله بعد از شروع بارندگی آتش نشانان در شهرداری سبزوار آب گرفتگی‌های روی داده را رفع کردند.
وی افزود: منشاء عمده روان آب‌های جاری شده در معابر توحید و به ویژه انتهای خیابان کوثر به سمت نیروگاه برق، از زمین‌های شمال توحید شهر و خارج از محدوده خدماتی است.
بنابر اعلام اداره کل هواشناسی خراسان رضوی، این بارش‌ها در مناطق مختلف خراسان رضوی تا عصر امروز ادامه دارد.
تداوم بارندگیها در کشور / دمای هوا در بعضی مناطق کاهش مییابد