تحلیل فنی اقتصادی سامانۀ هیبریدی به‌صورت جدا از شبکۀ انرژی بادی و پیل سوختی: مطالعۀ موردی منطقۀ کوهین قزوین

کاهش منابع انرژی های فسیلی و افزایش انتشار گازهای گلخانه ای روز به روز نیاز به منابع پاک و تجدیدپذیر انرژی را بیشتر می کند. یکی از منابع انرژی های تجدیدپذیر انرژی بادی است که در سال های اخیر همواره در حال توسعه بوده است. نیروگاه های بادی گاهی در ساعات پیک مصرف جوابگو نیستند، لذا یک سامانۀ ذخیره سازی توان و پشتیبان برای این نیروگاه ها ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش تلاش شده است تا یک سامانۀ هیبریدی برای اتصال به نیروگاه بادی متشکل از تولید هیدروژن و پیل سوختی، به منظور تامین توان قابل اطمینان و همچنین تولید محصولات جانبی باارزش ارائه گردد. در این مقاله، مطالعۀ موردی برای سامانۀ موردنظر در منطقۀ کوهین انجام شده است. بهینه سازی فنی و اقتصادی سامانۀ فوق حاکی از آن است که در بهترین طرح (متشکل از 3 توربین بادی)، میزان توان تولیدی سالانۀ سامانۀ هیبریدی 1795 مگاوات ساعت خواهد بود که از این مقدار 12% سهم پیل سوختی است. نتایج نشان داد که سامانۀ هیبریدی باعث افزایش 8/2 درصدی ضریب ظرفیت نیروگاه بادی می گردد. هزینۀ انرژی محاسبه شده برای سامانۀ هیبریدی 76 سنت و ارزش فعلی سرمایه 5،235،066 دلار خواهد بود.

Techno-Economic Analysis of a Stand-Alone Hybrid Wind Energy System with Fuel Cell Case Study: Kouhin Region in Qazvin

Reducing fossil energy resources and increasing greenhouse gases necessitate the need of clean sources of energy. One of the sources of renewable energy is wind power which has been developed in recent years. Sometimes, wind power in peak hours does not respond. Hence, a storage system and backup power for such power plants seem necessary. In this study, a hybrid system, consisting of electrolyzer hydrogen storage and fuel cells, has been presented for a wind farm to provide not only the reliable power but also valuable byproducts. In this paper, a case study for this system has been undertaken in the Kouhin area of Qazvin province. The technical and economic optimization of the system has suggested that in the bestcase scenario (consisting of 3 wind turbines), the annual production rate of the hybrid system would be 1795 MWh, 12% of which is the share of fuel cells. The results showed that the hybrid system led into 10.8% increase in the amount of wind power capacity factor as well. The calculated cost of energy (COE) and the net present cost (NPC) for the hybrid system would amount to 0.7599 and 5,235,066 USD, respectively.