آنالیز یک سیستم تولید چندگانه مبتنی بر انرژی زمین گرمایی با به کارگیری هم زمان دو سیکل ارگانیک رانکین، منبع ذخیره هوای فشرده و چیلر جذبی در مناطق مختلف

در این پژوهش به مدل سازی و بهینه سازی سیستم تولید چندگانه بر مبنای انرژیزمین گرمایی با هدف به حداکثر رساندن عملکرد سیستم انجام شد. سیستم مورد بررسی متشکل از زیرسیستم های زمین گرمایی، سیکل ارگانیک رانکین۱ و ۲، منبع ذخیره انرژی هوای فشرده و چیلر جذبی است. مدل سازی سیستم با استفاده از نرم افزار ترمودینامیکی حل معادلات مهندسی EES انجام شده است. برای بهینه سازی توابع هدف سیستم پیشنهادی از روش سطح پاسخ و نرم افزار دیزاین اکسپرت استفاده شد. دو تابع هدف ERTE و نرخ هزینه جهت افزایش عملکرد فنی و کاهش هزینه های اقتصادی سیستم تعیین شد. متغیرهای طراحی جهت  بهینه سازی مسئله شامل دمای ورودی به توربین ۱، دمای ورودی  به توربین ۲، دمای ورودی به پمپ ۱، دمای ورودی به اواپراتور، نرخ دبی جرمی زمین گرمایی، بازده توربین، بازده پمپ، بازده کمپرسور، بازده توربین گازی، فشار ورودی به مخزن CAES و دمای پینچ پوینت اواپراتور است. برای افزایش عملکرد سیکل رانکین سیالات ارگانیک مختلفی بررسی شد که نتایج نشان داد مبرد R۱۲۳ و آمونیاک باعث افزایش عملکرد سیستم می شود. بهینه ترین ارزش بازده اگزرژی ۷۷/۹۸ درصد و نرخ هزینه ۵/۴۸ دلار بر ساعت به دست آمد. جهت راه اندازی سیستم پیشنهادی در کشور ایران ۱۰ شهر مطالعاتی انتخاب شد. آنالیز عملکردی سیستم در کشور ایران با در نظر داشتن بهترین موقعیت از نظر فنی و اقتصادی نشان داد که شهر بندرانزلی بهترین منطقه برای راه اندازی سیستم است؛ نتایج زیست محیطی نشان داد با راه اندازی سیستم پیشنهادی در شهر بندرانزلی ایران می توان به گسترش ۱۱ هکتاری فضای سبز کمک کرد.

Keywords:

Geothermal energy , multiple energy generation system , compressed air energy storage , multi-objective optimization. , انرژی زمین گرمایی , سیستم تولید چندگانه انرژی , ذخیره ساز انرژی هوای فشرده , بهینه سازی چندهدفه.