نیروگاه‌های بادی به عنوان یکی از منابع انرژی‌های تجدیدپذیر بعضاً در ساعات پیک مصرف جواب‌گو نیستند؛ لذا ایجاد یک سیستم ذخیره‌سازی توان و پشتیبان برای این نیروگاه‌ها ضروری به نظر می‌رسد. در این پژوهش‌ یک سیستم هیبریدی متشکل از چهار جزء اصلی توربین بادی، الکترولیزر، ذخیره هیدروژن و پیل سوختی، جهت تأمین توان قابل‌اطمینان ارائه گردید. در ساعات کم باری، توان اضافی تولیدشده وارد واحد الکترولیز شده و در آنجا آب به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می‌شد. هیدروژن در ساعات پیک مصرف برای تولید برق وارد پیل سوختی می‌گردید تا تقاضای برق شبکه ارضا گردد. در این پژوهش ابتدا با ساخت آزمایشگاهی سیستم مذکور میزان تولید هیدروژن توسط الکترولیزر و میزان تولید توان توسط پیل سوختی بررسی شد. بیشترین میزان هیدروژن تولیدی توسط این سیستم در هر ساعت به طور متوسط 304 میلی‌لیتر بود. در نتیجه میزان توان تولیدی توسط پیل سوختی 1008 میلی‌وات محاسبه شد. از سویی سیستم هیبریدی مذکور ظرفیت توربین بادی را به میزان 1.8 % افزایش داد. همچنین میزان توان خروجی الکترولیزر حدود 50% و میزان توان تولیدی پیل سوختی در حالت ماکزیمم 6.7 % خروجی الکترولیزر محاسبه گردید. با در نظر گرفتن این دو مقدار، میزان توان تولیدی پیل سوختی نسبت به توان خروجی از توربین بادی 1 به 30 به دست آمد. در ادامه سیستم هیبریدی ساخته شده برای تامین برق 205 خانوار مدل شد و مطالعه موردی برای سیستم مورد نظر در منطقه کوهین انجام شد. مطالعه موردی ونیز تحقیقات آزمایشگاهی برای سیستم هیبریدی مذکور برای اولین بار در ایران صورت گرفته است.

واژه‌های کلیدی: توربین بادی، الکترولیز، هیدروژن، پیل سوختی، ذخیره‌سازی انرژی

متن کامل [PDF 469 kb]   (6191 دریافت)