چطور این مقاله مهندسی برق را دانلود کنم؟
فایل انگلیسی این مقاله با شناسه 2008536 رایگان است. ترجمه چکیده این مقاله مهندسی برق در همین صفحه قابل مشاهده است. شما می توانید پس از بررسی این دو مورد نسبت به خرید و دانلود مقاله ترجمه شده اقدام نمایید
حجم فایل فارسی :
1 مگا بایت
نوع فایل های ضمیمه :
Pdf+Word
کلمه عبور همه فایلها :
www.daneshgahi.com
عنوان فارسي
آنالیز یک واحد تولید برق و حرارتی ترکیب شده با پیل سوختی تحت سناریوهای مدیریت هوشمند واقعی
عنوان انگليسي
Analysis of a fuel cell combined heat and power plant under realistic smart management scenarios
این مقاله چند صفحه است؟
این مقاله ترجمه شده مهندسی برق شامل 13 صفحه انگلیسی به صورت پی دی اف و 47 صفحه متن فارسی به صورت ورد تایپ شده است
چکیده
پیل‌های سوختی غشای تبادلی پروتون یک فناوری کامل و قابل‌اعتماد برای واحدهای تولید برق و حرارت ترکیب شده می‌باشند. بازدهی بالا (به‌ویژه برای تجهیزات سایز کوچک)، که در عمل انتشار آلاینده‌های صفر را به دنبال دارد، عملکرد بدون نویز و پاسخ سریع به حالت‌های گذرا، این سیستمهای انرژی را به سیستمهای فوق‌العاده‌ای برای کاربردهای خانگی و تجاری تبدیل کرده است. با این وجود، به خاطر هزینه‌های سرمایه‌گذاری بالا، استفاده از این فناوری‌ها و تجاری‌سازی آنها همچنان محدود به پروژه‌های خاص شده است. در این سناریو، ما روی یک پروژه تحقیقاتی تحت عنوان AutoRe, کار می‌کنیم که از یک پیل سوختی درایو شده به‌صورت خودکار برای یک واحد تولید همزمان به‌منظور هماهنگ‌سازی انرژی بین دو صنعت غیررقابتی (واحدهای ایستا و واحدهای خودکار) استفاده کرده و ازنظر اقتصادی نیز تا حد زیادی هزینه‌های مربوط به واحدهای تولید همزمان مبتنی بر پیل سوختی را کاهش می‌دهد. در این مقاله، ما تحلیل فنی اقتصادی را برای واحد تولیدی AutoRe (سیستم انرژی درایو شده به‌صورت خودکار) انجام می‌دهیم. یک سری سناریوهای مدیریت انرژی با تغییر تقاضای انرژی، تغییر شرایط آب‌وهوایی، هزینه انرژی و بازدهی سیستم انرژی محیطی، در نظر گرفته‌شده است. استراتژی کنترلی در واقع به‌صورت ساعتی تعیین شده و با مینیمم سازی هزینه و یا مصرف اولیه انرژی از طریق یک روش مبتنی بر گراف، صورت گرفته است. پارامترهای اصلی حاصل با سناریوی مرجع که در آن برق از شبکه اصلی دریافت شده و انرژی حرارتی نیز به‌صورت محلی از طریق یک بویلر گازی تأمین می‌شود، مقایسه شده است. ما 5 نوع ساختمان مختلف (اداری، ساختمان مسکونی، هتل، کلینیک و سوپرمارکت) را با 5 شرایط اقلیمی مختلف ( گرم، سرد معتدل، معتدل، گرم معتدل و سرد) و 2 سیستم انرژی محیطی مختلف (USA و اروپا) را در نظر گرفته‌ایم. نتایج نشان می‌دهد که واحد پیشنهادی ازنظر اقتصادی، در کاهش هزینه‌های انرژی و نیز مصرف اولیه انرژی کارآمد است. با این وجود، نوع ساختمان و قیمت‌های انرژی روی هزینه‌های سرمایه‌گذاری تأثیر می‌گذارد، در حالی که شرایط اقلیمی روی هزینه‌های واقعی و تغییرات انرژی تأثیرگذار است. در سناریوی USA، مدیریت مبتنی بر مینیمم سازی هزینه و انرژی اولیه، دارای الگوهای مشابهی است. در مقابل، در مینیمم سازی هزینه در محیط اروپا، مصرف اولیه انرژی بر اساس سناریوهای مختلف، ممکن است تغییر کند.
1-مقدمه
پیل‌های سوختی (FC) یک فناوری قابل‌اطمینان برای پاسخ به تقاضای انرژی برای کاربردهای ساکن است به‌ویژه در سکتورهای تجاری و خانگی [1-5]، که در این شرایط به‌عنوان محرک‌های اولیه در واحدهای تولید همزمان کوچک (CHP) مورد استفاده قرار می‌گیرد [6و5]. در حقیقت، 64% سیستمهای تولید همزمان در سال 2012 بر اساس FC ها بوده‌اند [3و7و8]. ویژگی‌های مختلف FC ها، نظیر بازدهی بالا [9]، انتشار آلاینده‌های خیلی کم ((NOx,Sox و موارد خاص) [10]، عملکرد بدون نویز و نوسان [11]، شناخته شده هستند. علاوه بر این، بازدهی یک FC تنها اثر کمی روی اندازه داشته و در افزایش بار نقطه‌ای، تأثیر می‌گذارد [12]، که نسبت به فناوری‌های تولید برق سنتی دارای تفاوت است [12]. بسته به فناوری به کار رفته در FC، پیل‌های مختلف را می‌توان مورد استفاده قرار داد نظیر هیدروژنی [13]، گاز طبیعی (NG) [14]، متانول [14]، و پیل‌های زیستی [14-17]. GC های هیدروژنی نیز با نفوذ بالای منابع انرژی تجدید پذیر مواجه شده‌اند که امکان ذخیره‌سازی بلندمدت را برای انرژی الکتریکی فراهم می‌کند...
تولید همزمان تولید پراکنده CHP پیل‌های سوختی
:کلمات کلیدی
Abstract
Proton exchange membrane fuel cells are a promising and mature technology for combined heat and power plants. High efficiency (in particular for small size devices), practically zero pollutant emissions, noiseless operation and fast response to transient demand make these energy systems excellent prime movers for residential and commercial application. Nevertheless, due to large capital costs, their utilization and commercialization are still limited to demonstrative projects. In this scenario, we are working on a research project, called AutoRe, which utilizes an automotive derivative fuel cell for a cogeneration plant to create a synergy between two non competitive industries (automotive and stationary plants) and to realize a significant economy of scale that will drastically cut the costs of fuel cell based cogenerative plants. In this paper, we perform a thorough techno-economic analysis of the AutoRe (AUTomotive deRivative Energy system) power plant. A number of realistic energy management scenarios are constructed by varying the energy demand, the climatic condition, the energy cost, and the efficiency of the surrounding energy system. The control strategy is determined on an hourly basis, by minimizing the cost or the primary energy consumption through a graph based methodology. The resulting global parameters are compared to a reference scenario where electricity is acquired from the grid and heat is locally produced through a natural gas boiler. We consider 5 different building types (Office, Apartment district, Clinic, Hotel, Supermarket), 5 different climatic conditions (Hot, Cooling Based, Moderate, Heating based, Cold) and 2 different surrounding energy systems (USA and Europe). The results show that overall the proposed plant is economically sustainable and effective in reducing the energy costs and the primary energy consumption. Nevertheless, the building type and the energy prices impact on the return on investment, while the climatic condition affects the relative cost and energy variations. In the US scenario, the management based on cost and primary energy minimization exhibits similar patterns. On the contrary, in Europe cost minimization might increase the primary energy consumption with respect to the reference scenario.
Keywords:
Cogeneration Distributed generation
سایر منابع مهندسی برق در زمینه پیل سوختی