تحلیل عملکرد یک واحد تولید توان میکروتوربین گازی مجهز به یک پیل سوختی اکسیدجامد اتمسفریک از دیدگاه ترمواقتصادی

Abstract

هدف این مقاله تحلیل عملکرد یک واحد تولید توان متشکل از یک میکروتوربین گازی و یک پیل سوختی اکسیدجامد با کارکرد در فشار اتمسفریک می باشد. بر خلاف بیشتر تحقیقات انجام شده که پیل سوختی را در بالادست توربین قرار داده بودند، در این تحقیق پیل سوختی در پایین دست توربین قرار داده شده است. با توجه به اهمیت نقش پیل سوختی در سیستم معرفی شده تحلیل های شیمیایی و حرارتی کاملی در پیل انجام شده و بر خلاف بیشتر تحقیقات قبلی در تمام شرایط کاری دمای پیل محاسبه می شود. در تحلیل های اقتصادی انجام شده در این تحقیق از دو مدل اقتصادی ساده لازارتو و روش نیازمندی درآمدی کل استفاده شده و نتایج این دو روش با یکدیگر مقایسه شده است. بررسی عملکرد سیستم ترکیبی نشان می دهد که افزایش فشار کاری سیستم و نسبت هوا به سوخت ورودی به آن به دلیل کاهش دمای پیل، سبب افت راندمان الکتریکی و همچنین افزایش قیمت برق تولیدی در آن می گردد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که قیمت برق تولیدی بر اساس مدل ساده لازارتو در حدود 12/2 سنت و بر اساس مدل اقتصادی کامل TRR در حدود 19/5 سنت می باشد. هزینه خرید و نصب سیستم ترکیبی نیز در حدود 1798 دلار بر کیلووات برآورد شده است.