به نقل از «آنا»

الگوسازی برای تأمین برق مناطق روستایی با کمک انرژی‌های تجدیدپذیر

تاریخ انتشار: ۵ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۹۳۱۲۱۸

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، 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 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!

این سامانه‌ها مبتنی بر تولید همزمان از چندین منبع تجدیدپذیر مانند خورشید و باد هستند که به همراه سامانه‌های ذخیره‌ساز می‌توانند بر ماهیت متناوب منابع تجدیدپذیر غلبه نموده و انرژی را با قابلیت اطمینان بالا و بصورت مقرون به صرفه فراهم سازند.

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 هیئت علمی دانشگاه تهران، درباره یافته‌های این پژوهش، اضافه 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.

انتهای پیام/

منبع: آنا

کلیدواژه: دانشگاه تهران شبیه سازی دانشگاه تهران ذخیره ساز

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۹۳۱۲۱۸ 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:

تمامی نیروهای امدادی خدماتی گروه های جهادی و مردمی در مناطق سیل زده پای کار بودند

خالد ایزدپناه رئیس شورای اسلامی شهرستان مرزی دشتیاری  گفت: در دو سیلاب اخیر نیروهای امدادی هلال احمر، هوانیروز ارتش، نیروی دریایی ارتش، نیروی زمینی سپاه پاسداران ، گروه های جهادی و مردمی ،بسیجیان همه پای کار بودند در منطقه سیل زده حضور داشتند و کار امدادرسانی تا آخرین روز سیلاب هم از راه زمینی و هوایی  ادامه داشته است. 

وی ادامه داد: دشتیاری همواره آماج سیلاب های سهمگینی بوده و خسارت های فراوانی را بر جای گذشته است و در دو سیلاب اخیر شهرستان دشتیاری در دو بخش راه های روستایی و کشاورزی بیشترین آسیب به خود دیده است.

خالد ایزدپناه اظهار داشت: با توجه به تجربه ای که در سیل دیماه ۹۸ بود انتظار داشتیم در سیل اسفند ماه ۱۴۰۲ و فروردین ماه ۱۴۰۳ خسارت ها باید به مراتب کمتر می شدند متأسفانه به علت ضعیف بودن زیرساخت مجدد شاهد حجم عظیمی از آسیب ها به زیرساخت راه روستایی و کشاورزی بودیم 

وی افزود: علاوه بر خسارت ها به زیرساخت های  راه و کشاورزی شاهد هدر رفت میلیون ها مترمکعب آب حاصل از سیلاب به دریا بودیم آبی که بدون هیچ هزینه ای به دست اومد و جلوی چشم مردم بدون هیچ استفاده ای به دریا رفت.

رئیس شورای اسلامی شهرستان مرزی دشتیاری در ادامه گفت: به علت گستردگی راههای روستایی و مواصلاتی بعد از گذشت ۲۰ روز از سیل اخیر متأسفانه بعضی از راههای روستایی ترمیم و بازسازی نشدند و مردم با سختی عبور و مرور انجام می شود بندسارهای کشاورزی بر اثر سیل تخریب شده و نیاز به مرمت و بازسازی دارند کشاورزی مردم از بین رفته است و نیازمند توجه به خسارت دیدگان است.

 

باشگاه خبرنگاران جوان سیستان و بلوچستان زاهدان