مدلسازی و بهینه‌سازی چندهدفه پیل سوختی اکسید جامد براساس هزینه واحد انرژی الکتریکی تولیدی، بازدهی و توان خروجی

در زمینه سیستم های تولید توان، سیستم هایی که بر اساس پیل سوختی کار می کنند به عنوان یک جایگزین مناسب برای سیستم‌هایی که تنها بر پایه سیکل ترمودینامیکی کار می کنند، مطرح می باشد. در این مقاله یک مدل (فنی- اقتصادی) برای مدلسازی 10 استک پیل سوختی اکسید جامد1 (sofc) و بهینه‌سازی عملکرد این سیستم با استفاده از الگوریتم ژنتیک2 ارایه خواهد شد. در قسمت بهینه‌سازی از روش بهینه‌سازی چند هدفه3 (moo) که به طور معین، نقاط مطلوب عملکردی سیستم sofc را بدست می‌آورد، استفاده شده است. این روش اجازه خواهد داد تا بهینه‌سازی سیستم مورد نظر با توجه به دو تابع هدف که یکبار به صورت بیشینه‌سازی توان الکتریکی و کمینه‌سازی قیمت همتراز شده ی برق تولیدی و بار دیگر به صورت بیشینه‌سازی بازدهی الکتریکی سیستم و کمینه‌سازی قیمت همتراز شده برق تولیدی در نظر گرفته خواهد شد، صورت می‌گیرد. بهینه‌سازی‌ها نشان خواهند داد که در مساله اول بیشینه توان خروجی سیستم kw 8/78 در قیمت برق ($/kwh) 56/0 و همچنین کمینه قیمت برق ($/kwh) 32/0 در توان kw 54/31 صورت خواهد گرفت. همچنین در مساله بهینه‌سازی دوم، بیشینه بازدهی سیستم 52/0 در قیمت برق معادل ($/kwh) 46/0 و کمینه قیمت برق ($/kwh) 32/0 در بازدهی معادل 44/0 محاسبه شده است. در انتها تحلیل حساسیت بر روی مقادیر مختلف ضریب مصرف سوخت4 ارایه می‌شود. شایان ذکر است که بهینه‌سازی چند هدفه میتواند هم به عنوان یک ابزار تحلیلی پیشرفته و هم به عنوان یک عامل حمایت‌کننده برای تصمیم‌گیرنده‌ای که با چنین سیستمی کار می‌کند، در نظر گرفته شود.