آنالیز فنی- اقتصادی دو چیدمان pv-fc-ro و pv-battery-ro جهت تولید همزمان آب شیرین و برق

تولید همزمان آب و برق توسط انرژی¬های تجدیدپذیر (renewable energies) و فناوری¬های آب¬شیرین¬کن، پایدارترین و پاک¬ترین روش تأمین برق و آب شیرین برای ساکنان مناطق خشک و نیمه خشک خصوصاً سواحل و جزایر دورافتاده می¬باشد که به منابع کافی آب شیرین دسترسی نداشته و معمولاً از شبکه¬های انتقال برق نیز فاصله زیادی دارند. در این مطالعه، استراتژی مدیریت انرژی برای دو چیدمان یکی متشکل از سلولهای فتوولتائیک- پیل سوختی- آب¬شیرین¬کن اسمز معکوس و دیگری شامل سلول¬های فتوولتائیک- باطری- آب¬شیرین¬کن اسمز معکوس طراحی و معرفی شده است و برای تأمین تقاضای برق مصرفی به صورت ساعتی و نیز تأمین انرژی مورد نیاز برای تولید آب شیرین تعداد مشخصی از ساکنان به صورت روزانه، فلوچارت¬هایی برای هر دو چیدمان طراحی شده و هر کدام از اجزای چیدمان¬ها با هدف کمینه کردن ظرفیت نهایی سایزبندی شده¬اند. در هر دو چیدمان منبع اصلی تأمین توان، سلول¬های فتوولتائیک است؛ اما سیستم ذخیره¬سازی انرژی در دو چیدمان متفاوت می¬باشد. استراتژی مدیریت انرژی بر اساس میزان تابش خورشید در هر زمان و مکان مشخص، میزان مصرف ساعتی برق ساکنان و نیز میزان آب شیرین مصرفی روزانه توسط نرم¬افزار matlab و براساس فلوچارت¬های طراحی شده اجرا شده است و نتایج نشان می¬دهند که این استراتژی توانسته است اولاً کمترین ظرفیت هر عضو چیدمان را برای تأمین کل انرژی مورد نیاز معرفی نماید و ثانیاً انرژی مازاد بر مصرف روزانه را به کمترین مقدار ممکن برساند. به عبارتی دیگر، نتایج نشان می¬دهند که استراتژی معرفی شده توانسته است عملیات سایزینگ را با دقت بالایی انجام دهد به نحوی که هر دو سیستم مورد نظر بصورت دقیق نیازهای مصرف را دنبال می¬کنند. در پایان نیز مقدار npv (net present value) برای هر دو چیدمان محاسبه شده و نسبت به تغییرات قیمت سیستم ذخیره انرژی و نیز نرخ بهره آنالیز حساسیت مربوطه ارائه گشته است. مقدار npv برای هر دو چیدمان نشان می¬دهد که اولاً هزینه تمام شده چنین سیستم¬هایی بسیار بالا می¬باشد و ثانیاً بخش اعظمی از هزینه¬ها مربوط به سیستم ذخیره سازی انرژی الکتریکی است که با وجود اینکه باعث گران شدن قیمت تمام شده می¬شوند، استفاده از آنها بدلیل خاصیت ذاتی برخی از منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی که همان عدم مداومت در تولید توان است، امری اجتناب ناپذیر می¬باشد. در ضمن نتایج نشان می¬دهند که هزینه سیستم ذخیره باطری در چنین کاربردهایی به مراتب بیشتر از سیستم ذخیره پیل سوختی می¬باشد.