تحلیل انرژی و ارزیابی سیستم نوین ترکیبی ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده و تلمبه ذخیرهای
نویسندگان
1 گروه تخصصی مهندسی انرژی و اقتصاد، دانشکده منابع طبیعی و محیطزیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 گروه سازههای دریایی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقت، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 گروه تخصصی مهندسی انرژی و اقتصاد، دانشکده منابع طبیعی و محیطزیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
doi
10.52547/mme.22.4.225چکیده
بهعلت محدودیت و مشکلات زیستمحیطی سوختهای فسیلی، استفاده از سیستمهای انرژی تجدیدپذیر امری ضروری و اجتنابناپذیر است اما توسعه استفاده از این سیستمها بهجهت طبیعت ناپایدار آنها نیازمند سیستمهای ذخیرهسازی انرژی است. سیستمهای ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده و تلمبه ذخیرهای از نظر توان و مدت زمان ذخیرهسازی پتانسیل بالایی برای کاربرد بههمراه سیستمهای انرژی تجدیدپذیر دارند اما هردو محدودیتهایی از نظر زیستمحیطی و محل احداث دارند. سیستم ترکیبی ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده و تلمبه ذخیرهای با داشتن مزایای هر دو سیستم گزینه مناسبی برای کاربرد گسترده است. تاکنون پژوهشهای کمتری به تحلیل و بررسی این سیستم ترکیبی پرداختهاند و از این جهت روابط میان پارامترهای سیستم با یکدیگر و بازدهی سیستم نیاز به بررسی بیشتری دارد. علاوهبر این، سیستمهای ترکیبی ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده و تلمبه ذخیرهای که در تحقیقات پیشین ارئه شده است دارای دو مشکل است؛ تبخیر آب و محدودیت در فشار عملیاتی سیستم. در مقاله حاضر سیستم ترکیبی نوینی ارائه شده است که در آن با اصلاح ساختار سیستمهای پیشین، میزان تبخیر آب به حداقل میرسد و همچنین محدودیت فشار عملیاتی سیستم را فناوری فشردهسازی موجود تعیین میکند. پژوهش حاضر نشان داد نسبت حجم هوا به حجم مخزن فشاربالا بیشترین تاثیر را بر بازدهی سیستم دارد و یک پارامتر تعیینکننده است. میزان انرژی صرفهجویی شده در سیستم پژوهش حاضر نسبت به پژوهشهای پیشین قابل توجه است و بازدهی 90 درصد قابل دستیابی است. تحلیل انرژی مقاله حاضر تاثیر پارامترها بر یکدیگر و محدودیتهای آنها را تعیین کرد تا بدینوسیله مسیر طراحی و امکانسنجی آن هموار شود.
