فاطمه همایونی - دکترای مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
رامین روشندل - دانشیار رشته مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
علی اصغر حمیدی - استاد رشته مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
مجید عمیدپور - استاد رشته مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

در این مقاله، مدل جامعی به منظور طراحی بهینه یک سیستم خورشیدی پاک با قابلیت تولید چندگانه با استفاده از فنآوری ذخیره سازی هیدروژنی به منظور تامین تقاضای الکتریسیته، گرمایش و سرمایش یک گلخانه کشاورزی در ناحیه جیرفت استان کرمان ارایه شده است. در این سیستم، الکتریسیته توسط پنل های فتوولتاییک با پشتیبانی سیستم ذخیره سازی هیدروژنی شامل الکترولایزر، مخزن ذخیره سازی هیدروژن و پیل سوختی، انرژی گرمایی مورد نیاز توسط کلکتورهای خورشیدی با مخزن ذخیره آب گرم و سرمایش توسط سیستم تبخیری دمنده و لایه مرطوب تامین خواهند شد. بر مبنای مشخصات جغرافیایی و آب و هوایی ناحیه موردنظر و ویژگی های گلخانه موردمطالعه، میزان واقعی تقاضای الکتریسیته، گرمایش و سرمایش گلخانه موردنظر تعیین شده است. در فرآیند بهینه سازی هدف کمینه نمودن ارزش خالص کنونی سیستم با در نظر گرفتن سطح قابل قبولی از قابلیت اطمینان سیستم می باشد. همچنین از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به منظور بهینه سازی سایز اجزاء استفاده شده است. نتایج بهینه سازی، قابلیت سیستم موردمطالعه را به منظور تامین تقاضای انرژی گلخانه موردنظر بدون انتشار گازهای گلخانه ای به خوبی نمایش می دهد. علاوه بر این، با در نظر گرفتن روند کاهش قیمت و پیشرفت فن آوری تبدیل کننده های خورشیدی و فنآوری ذخیره سازی هیدروژنی، انتظار می رود در آینده ای نه چندان دور، این سیستم قابلیت رقابت با سیستم های انرژی متداول مصرف کننده سوخت فسیلی را پیدا نماید.

انرژی خورشیدی؛ ذخیره سازی هیدروژنی؛ تعیین سایز بهینه؛ الگوریتم ازدحام ذرات