fc

شبیه سازی سیستمهای هیدروژن پیل سوختی در ترنسیس (تولید، ذخیره و برداشت هیدروژن و انرژی)

شبیه سازی سیستمهای هیدروژن پیل سوختی در ترنسیس (تولید، ذخیره و برداشت هیدروژن و انرژی)

امروزه با توجه به پلکانی بودن هزینه الکتریسیته مصرفی و همچنین متغیر بودن توان خروجی از منابع تجدید پذیر روش‏های ذخیره انرژی در حال توسعه هستند. بدین صورت که برای پایین آمدن هزینه مصرفی برق، در ساعات کم باری انرژی برق ذخیره می‏شود و در ساعات اوج مصرف از این انرژی ذخیره شده استفاده می‏گردد. همچنین برای منابع تجدید پذیر به علت ماهیت متغیر آن‏ها در ساعاتی که تولید توان زیاد است بخش قابل توجهی از آن را ذخیره می‏کنند و در ساعاتی که این منابع قابل استفاده نیستند از این انرژی ذخیره شده استفاده می‏کنند. به عنوان مثال بخشی از توان تولید شده توسط پنلهای فتوولتاییک در روز ذخیره شده و در شب مورد استفاده قرار می‏گیرد. حتما تا کنون باتری به ذهن شما برای ذخیره انرژی خطور کرده است. درست است، باتری‏ها (در انواع مختلف آن) به عنوان ابتدایی ترین و پرکاربردتیرین سیستمهای ذخیره انرژی مورد استفاده قرار گرفته اند. اما باتریها هم هزنیه بالایی دارند و هم در مقیاس‏های توانهای بالا در دسترس نیستند (باز هم مشکل هزینه). اما سیستمهای دیگری برای ذخیره انرژی ایجاد و استفاده شده است. میتوان به سیستم ذخیره انرژی در هوای فشرده و دخیره انرژی حرارتی در یخ اشاره کرد. مورد بسیار مهم و پرکاربرد ذخیره انرژی در مخازن هیدروژن است. در این روش انرژی و توانی که بایستی ذخیره شود به الکتورلایزر منتقل می‏شود. الکترولایزر از این توان برای تجزیه آب به هیدروژن و اکسیژن استفاه میکند. هیدروژن تجزیه شده در مخزنی ذخیره می‏شود. در زمانیکه به انرژی ذخیره شده نیاز باشد با اتصال مخزن به یک پیل سوختی هیدروژن را در تماس نسبی با هوا قرار می‏دهند. در نتیجه هیدروژن مجددا به آب تبدیل شده و یک جریان الکتریسیته برای ما بوجود می‏آید.

از آنجا که این ذخیره و برداشت انرژی در زمان‏های مختلف انجام می‏شود، بهترین نرم افزاری که برای مدلسازی گذرای آن‏ها موجود است نرم افزار trnsys است. نرم افزار ترنسیس به خوبی از تجهیزات تولید هیدروژن (الکترولایزز) و ذخیره انرژی (تانک ذخیره گازها) و تولید برق از هیدروژن (پیل سوختی) به همراه تجهیزات تولید انرژی تجدید پذیر مانند توربین بادی و یا سیستمهای فتوولتاییک بهره می‏برد.

جلسه ششم و هفتم از آموزش پیشرفته ترنسیس به این موضوع اختصاص دارد.

در بخش اول (جلسه ششم) به توضیح راجع به نحوه عملکرد الکترولایزر،‌پارامترهای مهم آن، ورودی ها و خروجیهایش اشاره شده است. همچنین نحوه اتصال الکترولایز به مخزن ذخیره هیدروژن برای شارژ مخزن توضیح داده شده است. در ادامه کنرلری معرفی شده است که در مواقع قطع انرژی تجدید پذیر از جریان شبکه استفاده می‏کند و یا اینکه فرآیند شارژ را قطع میکند.

در بخش دوم (جلسه هفتم) نحوه دشارژ هیدروژن از مخزن مربوطه و تولید برق از آن در پیل سوختی اشاره شده است. نحوه عملکرد پیل سوختی و پارامترهای مؤثر بر آن به صورت اختصاری بیان شده اند. در ادامه پیل سوختی، مخزن هیدروژن و الکترولایزر به یک توربین باد متصل شده اند و سیستم کلی مورد بررسی قرار گرفته است. شما می‏توانید با اعمال یک سری تغییرات شارژ و دشارژ مخزن و عملکرد الکترولایزر و پیل سوختی را کنترل کنید.

 

یک پاسخ بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *