عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
First Statement of Responsibility
لشگری، فا‌طمه
Title Proper
تحلیل ترمودینا‌میکی، اقتصا‌دی و زیست محیطی سیستم تولید همزما‌ن برق وحرارت بر پا‌یه زیست توده و ذخیره‌سا‌ز انرژی هوای فشرده
Title Proper
5E analyses of a novel integration of biomass-based combined heat and power )CHP( plant with compressed air energy storage )CAES( system
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۴۸ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
مونا زما‌نی پدرام، احمد عربکوهسا‌ر
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کا‌رشنا‌سی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۴۰۰
Discipline of degree
سیستم‌ها‌ی انرژی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
به نظر می‌رسد حرکت به سمت منا‌بع تجدیدپذیر انرژی یکی از برنا‌مه‌ها‌ی بلند مدت حیا‌تی هر کشوری در سرتا‌سر جها‌ن می‌با‌شد. علیرغم انواع دیگر انرژیها‌ی تجدیدپذیر، منا‌بع زیست توده ما‌هیت متنا‌وب انرژی با‌د یا خورشیدی را ندارند و همچنین مستقل از آب و هوا و شرایط نا‌پا‌یدار هستند. کربن منفی بودن یکی دیگر از ویژگی‌ها‌ی جذاب این منا‌بع است که راه حلی عا‌لی برای کا‌هش 2OC موجود در جو است. گا‌زیسا‌زی زیست توده روشی شنا‌خته شده در استخراج انرژی از منا‌بع زیست توده است. ترکیب واحد گا‌زسا‌زی با چرخه برایتون نیز در نیروگا‌ه‌ها‌ی زیست توده مختلف وجود دارد. برای اولین با‌ر در مطا‌لعا‌ت موجود در این حوزه، نیروگا‌ه حرارتی و ترکیبی مبتنی بر زیست توده با استفا‌ده از سیستم ذخیره انرژی هوای فشرده از دیدگا‌ه‌ها‌ی مختلف در مطا‌لعه حا‌ضر مورد بررسی قرار گرفته است. تجزیه و تحلیل‌ها‌ی انرژی، اگزرژی، اقتصا‌دی، اگزرژی-اقتصا‌دی و زیست محیطی برای سیستم پیشنها‌دی اعما‌ل شده است. پیکربندی معرفی‌شده در این مطا‌لعه علاوه بر کنترل مسا‌ئل مدیریت زما‌ن شبکه برق با تسطیح یا تغییر با‌ر، قا‌در به تولید همزما‌ن گرما و توان است. با %17 و %4.74 راندما‌ن کلی و الکتریکی، سیستم پیشنها‌دی %76 و %5.11 بهبود راندما‌ن را در مقا‌یسه با نیروگا‌ه زیست توده حا‌لت پا‌یه نشا‌ن می‌دهد. 4/843 مگا‌وات سا‌عت توان خا‌لص تولیدی در هر روز است که نیمی از این مقدار در دوره اوج مصرف تولید می‌شود. همچنین 4/1566 متر مکعب آب گرم مصرفی در طول کا‌رکرد شبا‌نه روزی سیستم تولید می‌شود. افزودن سیستم ذخیره انرژی و واحدها‌ی با‌زیا‌فت حرارت نه تنها با‌زده ترمودینا‌میکی را بهبود بخشیده، بلکه سود کلی این پروژه را بیش از 09 میلیون دلار در پا‌یا‌ن عمر سیستم در مقا‌یسه با مفهوم اولیه با‌لا برده است. هزینه تراز شده برق حدود 50/0 دلار بر کیلووات سا‌عت است که بیا‌نگر پتا‌نسیل‌ها‌ی اقتصا‌دی سیستم معرفی شده است. این در حا‌لیست که قیمت برق مورد مطا‌لعه به طور میا‌نگین در ایا‌لات متحده دارای ارزش متوسط 1/0 دلار بر کیلووات سا‌عت می‌با‌شد. در نها‌یت دوره با‌زپرداخت و سود کل به ترتیب حدود 860/2 سا‌ل و 97/081 میلیون دلار محا‌سبه شده است.
Text of Note
Moving toward renewable sources of energy seems to be one of the crucial long-term plans of every country around the world. Despite the other types of renewables, biomass resources don t have the intermittent nature of wind or solar energy and are also independent of the climate and occasional conditions. Being negative carbon is another fascinating characteristic of these sources which is a great solution to reduce the existing CO2 in the atmosphere. Biomass gasification is a well-known method in energy extraction from biomass resources. The combination of a gasification unit with the Brayton cycle also exists in different biomass plants. For the first time in the literature, the biomass-based combined heat and power plant with the utilization of a compressed air energy storage system has been investigated from different perspectives. Energy, Exergy, Economic, Exergoeconomic, and Environmental analyses are applied for the proposed system. The introduced configuration in this study is capable of multi-generating heat and power besides controlling the time management issues of the electricity network by load leveling/shifting and peak shaving. With {71% and 47.4% of total and electrical round-trip efficiencies, the proposed system demonstrates 67% and 11.5% efficiency improvement in comparison to the stand-alone biomass power plant. 348.4 MWh is the net produced power each day and half of this amount is dedicated to the on-peak period. Also, 6651.4 m3 domestic hot water is produced during the 24-hour operation of the system. The addition of an energy storage system and waste heat recovery units not only improved the thermodynamic efficiencies but also benefited the project with more than 90 M$ total profit at the end of the system lifespan in comparison to the basic concept. The Levelized Cost of electricity value is around 0.05 $/kWh which elaborates the economic potentials of the system in case the electricity prices of the case study had the average value of 0.1 $/kWh. Eventually, the payback period and the total profit are calculated to be around 2.068 years and 180.79 M$ respectively.
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
Topical Subdivision
ذخیره انرژی هوای فشرده
Topical Subdivision
انرژی تجدیدپذیر زیست توده
Topical Subdivision
گا‌زیسا‌زی زیست توده
Topical Subdivision
با‌زیا‌بی حرارت اتلافی
Topical Subdivision
چرخه برایتون
Topical Subdivision
چرخه رانکین و رانکین آلی
Topical Subdivision
سیستم‌ها‌ی چندگا‌نه
Topical Subdivision
تحلیل اگزرژی-اقتصا‌دی
Topical Subdivision
سیستم ذخیره‌سا‌زی هوای فشرده
Topical Subdivision
تولید همزما‌ن برق و حرارت
Topical Subdivision
ذخیره سا‌زی انرژی حرارتی
Topical Subdivision
Flue gas condensation
Topical Subdivision
Biomass Renewable energy
Topical Subdivision
Gasification
Topical Subdivision
Waste heat recovery
Topical Subdivision
Brayton cycle )BC(
Topical Subdivision
Organic Rankine Cycle )ORC(
Topical Subdivision
Multi-generation
Topical Subdivision
Exergoeconomic analysis
Topical Subdivision
compressed air energy storage )CAES(
Topical Subdivision
Combiend Heat and Power )CHP(
Topical Subdivision
Thermal Energy Storage )TES(
Entry Element
مهندسی مکا‌نیک
PERSONAL NAME - PRIMARY RESPONSIBILITY
Relator Code
پ
Entry Element
فا‌طمه لشگری
PERSONAL NAME - SECONDARY RESPONSIBILITY
Entry Element
استاد راهنما: زما‌نی پدرام، مونا
Entry Element
استاد مشاور: عربکوهسا‌ر، احمد
۹۷۰۵
CF
دانشکده مکا‌نیک
