تحلیل اگزرژی-اقتصادی سیستم تولید سه گانه بر مبنای پیل سوختی اکسید جامد sofc

با در نظر گرفتن مباحث کاهش سوخت های فسیلی و گرمایش جهانی، استفاده از سیستم های کارا از قبیل سیستم های تولید دو گانه، سه گانه و چندگانه تعیین کننده است. اخیراً نیروگاه های تولید چندگانه به خاطر بازده گرمایی بالا، هزینه های بهره برداری پایین به ازای خروجی انرژی و انتشار کم گازهای گلخانه ای (آلاینده- ها) مورد توجه بیشتری قرار گرفته اند. در یک نیروگاه تولید سه گانه، انرژی اتلافی از واحد تولید، از قبیل یک توربین گاز و یا پیل سوختی، برای راندن سیستم های گرمایشی و سرمایشی استفاده می شود. بررسی سیستم های تولید چندگانه بر مبنای محرک های اصلی(اولیه)، سیستم های سرمایشی، نوع کاربرد و یا نوع تحلیل آنها طبقه بندی می شود. اما آنچه به طور عمده سیستم های تولید چندگانه را از یکدیگر متمایز می کند، محرک اصلی نیروگاه است. در بین انواع مختلف پیل سوختی، فقط پیل هایی قابلیت استفاده در نیروگاه ها را دارند که دمای عملکردیشان بالا باشد که در این بین پیل های سوختی کربنات مذاب و اکسید جامد دارای این ویژگی هستند. ولی پیل سوختی اکسید جامد (sofc)گزینه اصلی برای استفاده در نیروگاه ها بشمار می رود. زیرا علاوه بر مزایای کلی پیل های سوختی، مزایای خاص پیل سوختی اکسید جامد از جمله راندمان بیشتر نسبت به پیل- های سوخت دیگر، امکان استفاده از گرمای تولید شده در مجموعه(استک) پیل سوختی برای افزایش بازدهی مجدد، امکان ریفورم کردن سوخت ورودی به صورت داخلی در داخل استک پیل سوختی به دلیل دمای عملکردی بالای آن، نیاز نداشتن به کاتالیست های گران قیمت و کم بودن مشکل خوردگی آن بدلیل استفاده از الکترولیت جامد در ساختار آن باعث افزایش کاربرد این نوع پیل سوختی نسبت به سایر انواع پیل سوختی شده است. در این تحقیق از پیل سوختی اکسید جامد(sofc) به عنوان محرک اصلی نیروگاه تولید سه گانه استفاده می شود. اهداف خاص این تحقیق عبارتند از: پیشنهاد سیستم تولید سه گانه بر مبنای پیل سوختی اکسید جامد، انجام تحلیل های انرژی و اگزرژی سیستم تولید سه گانه مطرح شده برای ارزیابی عملکرد آن، ایجاد و توسعه یک مدل اتلاف اگزرژی برای پیش بینی مقادیر و مکانهای اتلاف اگزرژی، ارزیابی محیطی برای بررسی انتشار گازهای گلخانه ای از سیستم تولید سه گانه مطرح شده، مدل سازی ترمو اکونومیکی برای ارزیابی عملکرد ترمو اکونومیکی سیستم تولید سه گانه مطرح شده، انجام بهینه سازی سیستم تولید سه گانه مطرح شده.