ارایۀ الگوریتم نوین طراحی توأم با مدل سازی و ارزیابی مقایسه ای برای سیستم های مرکب پیل سوختی تولید مجدد

Abstract

<em>سیستم پیل سوختی تولید مجدد</em><em>Regenerative Fuel Cell </em><em> </em><em>از گروه سیستم های مستقیم تبدیل انرژی به عنوان یک سیستم ذخیره-تولید انرژی نوین مطرح است. این سیستم یک ساختار مرکب شامل زیرسیستم های الکترولیز / پیل سوختی می باشد که مولد آن سیستم فتوولتائیک خورشیدی است. به</em><em> </em><em>عبارت ساده مولکول های آب در فرآیند الکترولیز به مولکول های هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود و گازهای حاصل در مخازن فشار بالا ذخیره می گردد، سپس گاز هیدروژن به عنوان سوخت (حامل انرژی) وارد پیل سوختی شده و تولید انرژی الکتریکی می نماید. نتایج حاصل از محاسبات، مدل سازی و طراحی مهندسی نشان می دهد، تغییر وضعیت حامل انرژی از وضعیت الکتریکی به احتراق سرد شیمیایی در بخش پیل سوختی به منزلۀ تولید انرژی داخلی در سیستم بوده و به میزان قابل ملاحظه ای نرخ شدت انرژی تولیدی و ضریب عملکرد سیستم را افزایش می دهد، زیرا با اتصال سیستم فتوولتائیک به واحدهای الکترولیز/ پیل سوختی و با استفاده از انرژی تولید شده در بخش فتوولتائیک، برای سیستم نمونه با </em><em>ظرفیت</em><em>kW</em><em> </em><em> 1 تولید انرژی داخلی به میزان</em><em>kW </em><em> 302/2تولید می شود و همچنین به تبع آن میزان انرژی تولیدی در مجموعه </em><em>RFC</em><em> افزایش یافته و بازده کلی سیستم به میزان 45/29% خواهد بود.</em> <br /><em>در این تحقیق عملکرد عمومی سیستم و زیر سیستم های مربوط و مطالعات ظرفیتی مورد بررسی قرار گرفته و با استفاده از فرمولاسیون الکترولیز، پیل سوختی و سلول های فتوولتائیک به صورت جداگانه، مدل سازی با الگوریتم های غیرخطی انجام شده و به کمک نرم افزار </em><em>GAMS</em><em> انتگراسیون این سیستم ها صورت گرفته است. همچنین با انجام یک نمونۀ موردی مطالعاتی، راهکارها به منظور محاسبه و طراحی گام به گام سیستم های پیل سوختی تولید مجدد، ارایه شده است. </em><em></em> <br />