شبیه سازی پارامتری یک سیستم تولید همزمان بر پایه میکروتوربین صنعتی از دیدگاه اگزرژی و اقتصادی

هدف از ارائه این مقاله شبیه‌سازی پارامتری و تحلیل عملکرد اقتصادی یک سیستم تولید همزمان بر پایه میکروتوربین صنعتی جهت تامین همزمان انرژی الکتریکی و حرارتی می‌باشد. پارامترهای طراحی و متغیرهای تصمیم‌گیری در بهینه‌سازی این سیستم تولید همزمان، نسبت فشار کمپرسور و دمای گازهای ورودی به توربین انتخاب شده‌اند. در این تحقیق، از دو مدل اقتصادی ساده و مدل نیازمندی درآمدی کل جهت محاسبه قیمت برق تولیدی و سایر هزینه‌های مرتبط استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده گویای این است که کارکرد بهینه سیستم در حداکثر فشار کاری 5 الی 7 بار بوده و کاهش دمای گازهای ورودی به توربین سبب پایین آمدن حداکثر فشار کاری بهینه در آن می‌گردد. از سوی دیگر نتایج تحلیل‌های اقتصادی نشان می‌دهد که قیمت برق تولیدی سیستم در یک حالت بهینه در حدود 20 الی 25 سنت بوده و هزینه خرید، نصب و راه‌اندازی آن 500 الی 600 دلار به ازای هر کیلووات می‌باشد. مقایسه نتایج به‌دست آمده برای دو روش اقتصادی نشان می‌دهد که مدل نیازمندی درآمدی دارای 9 تا 12 درصد دقت بالاتر نسبت به روش ساده است.

Parametric Simulation of a CHP System Based on Industrial Micro Turbine from Exergy and Economic Viewpoints

The present paper deals with the parametric simulation and economic analysis of a CHP system based on an industrial microturbine to produce combined electricity and heat energy. The compressor pressure ratio and turbine inlet gas temperature have been chosen as design and optimization parameters for the current CHP system. In the present investigation, the simple and TRR model have been applied for estimation of the electricity price and other costs. The results show that the optimal performance of the system is obtained by the compressor pressure ratio in the range of 5 to 7 bar and decreasing of the turbine inlet temperature causes the reduction of the optimal pressure ratio. Also, the economical investigation results confirms that the system electricity price in an optimum case is about 20 to 25 cents, while the installation and preparation cost is about 500 600 dollar per kilowatt. Comparative analysis between two applied economical models proves that the TRR model shows the better accurate results in comparison to simple model with about 912 percent.