تحلیل اگزرژی و اقتصادی و بهینه سازی یک سیستم تولید چندگانه انرژی بر مبنای انرژی خورشیدی، باد و انرژی حرارتی اقیانوسی برای تولید برق پاک

در پژوهش حاضر به بررسی یک سیستم تولید انرژی با استفاده از سه نوع انرژی تجدپذیر خورشیدی، بادی و انرژی حرارتی اقیانوسی با شرایط اقلیمی و نزدیک به مناطقی با پتانسیل بالا برای سیستم otec، دارای شرایط مناسب از نظر سرعت باد و تابش خورشیدی به عنوان منابع تامین انرژی، اقدام کردیم. سیستم پیشنهادی بر اساس کل مصرف روزانه برق مورد نیاز یک مجتمع خدمات رفاهی ساحلی طراحی و بررسی می شود. اجزا اصلی سیستم متشکل از یک سیکل ارگانیک رانکین، توربین، ترموالکتریک، پمپ، مبدل حرارتی، توربین بادی و یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت است. برای مدلسازی سیستم و به دست آوردن نتایج ترمودینامیکی از نرم افزار ees به عنوان یک ابزار مهندسی بهره برده شده است. سیستم طراحی شده برای یک منطقه که دارای انرژی حرارتی اقیانوسی، انرژی باد و خورشید مناسبی بوده مورد استفاده قرار گرفته است. از مهم ترین پارامترهای تاثیر گذار و کاربردی در این بررسی ها، باید به میزان سرعت باد، مقدار تابش خورشید و مساحت کلکتور اشاره کرد. در نهایت به منظور بهینه سازی سیستم طراحی شده از الگوریتم چندهدفه ژنتیک با مرتب‌سازی نامغلوب یا همان الگوریتمnsgaii ، برای یافتن بهترین توابع هدف و رسم نمودار پارتو استفاده شده است. متغییرهای طراحی که برای بهینه سازی استفاده شدند، شامل مساحت سیستم خورشیدی )ap(، دمای خروجی از سیستم خورشیدی )t1(، دمای ورودی به توربین )t3(، پینچ پوینت اواپراتور )ppeva(، پارامتر ترموالکتریک( z_t_m)، بازده پمپ و بازده توربین بودند. دو تابع هدف این بهینه سازی اگزرژی و نرخ هزینه سیستم عنوان شد. در نهایت بهینه ترین مقدار بازده اگزرژی 14.47 درصد و نرخ هزینه ($/h) 74.97 به دست آمد. سیستم های معرفی شده با توجه به نتایج حاصل شده برای کاربردهای مورد نیاز مناسب می باشند..

Modeling, Optimization and exergoeconomic analysis a multiple energy production system based on solar Energy, Wind Energy and Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) in the onshore region

In the present study, investigated an energy production system using three types of renewable energy: solar, wind and ocean thermal energy with climatic conditions and close to areas with high potential for the OTEC system, Has a good position in terms of wind speed and solar radiation, used them as energy sources. The proposed system is designed and evaluated based on the total daily electricity consumption required by a beach welfare complex. The main components of the system consist of an organic Rankine cycle, turbine, thermoelectric, pump, heat exchanger, wind turbine and a flat plate solar collector. EES software has been used as an engineering tool to model the system and obtain thermodynamic results. The system is designed for an area with good ocean thermal energy, wind energy and solar energy. The most important and effective parameters in these studies are wind speed, solar radiation and Solar heat collector area. Finally, in order to optimize the designed system, the multiobjective genetic algorithm with Nondominated Sorting Genetic AlgorithmII or NSGAII algorithm is used to find the best target functions and Pareto chart extraction is used to determine the best values for the target functions. Design variables used for optimization include Solar system area (Ap), output temperature from solar system (T1), turbine inlet temperature (T3), evaporator pinch point (PPeva), thermoelectric parameter (Z_T_M), pump efficiency and turbine efficiency. The two objective functions of this optimization are exergy and system cost rate. After optimization, the Pareto diagram was obtained with a set of optimal points. Finally, the optimal value for exergy efficiency was 14.47% and the cost rate 74.97 ($/h). The introduced systems are suitable for the required applications according to the obtained results. The introduced systems are suitable for the required applications according to the obtained results.