تخمين آلايندگي و صرفه اقتصادي سيستم توليد همزمان برق حرارت و برودت (CCHP) در شرايط ايده آل و واقعي از دو ديدگاه محلي و سراسري

Estimating Pollution and Economic Costs of CCHP System in Ideal and Real Conditions in terms of Local and Global Approach

در پژوهش حاضر، پس از بهينه سازي ظرفيت تجهيزات سيستم CCHP با روش سه معياره سود ساليانه نسبي، به بررسي آلاينده هاي توليدي CO2، CH4، CO، NOx و SOx پرداخته شده است. طراحي سيستم با فرض قابليت عملكرد در نقاط خارج از طراحي و امكان فروش الكتريسيته به شبكه انجام گرديده است. عملكرد سيستم در دو شرايط واقعي (تحت تاثير شرايط محيطي دما و فشار) و ايده آل و نيز براي دو سناريوي توليد آلاينده ها در محل مصرف (حالت محلي،Local ) و كل آلاينده هاي توليدي (حالت سراسري، (Global ارزيابي شده است. فرآيند بهينه سازي، يك موتور احتراق داخلي با ظرفيت نامي kW2440 را به عنوان محرك اوليه، براي مطالعه موردي هتل، پيشنهاد مي دهد كه علي رغم كاهش عمده آلاينده هاي توليدي CO2، CO، NOx و SOx در حالت سراسري، باعث افزايش 5/92، 79/0 و 1/84 درصدي آلاينده هاي CH4، CO و NOx نسبت به سيستم سنتي، در محل مصرف مي شود. از طرفي، عملكرد اقتصادي واحد توليد توان سيستم با تغيير در شرايط محيطي، نشان دهنده آن است كه اگر شرايط واقعي محيطي در بازدهي موتورگاز سوز در نظر گرفته نشود، درآمدهاي محاسبه شده سيستم اطمينان لازم را نخواهد داشت.

In present paper, after optimizing the capacity of the CCHP system equipment using the three-yearly relative annual benefit method, the CO2, CH4, CO, NOx and SOx emissions are studied. Optimization is carried out, assuming operation in the off-design points and ability to sell electricity to the network. The performance of the system will be evaluated in real conditions (under the influence of ambient temperature and pressure) and ideal, as well as two views on the production of pollutants at the place of consumption (Local) and total emissions (Global). Optimization process suggests an internal combustion engine with a nominal capacity of 2440 kW as a prime mover for the case study of the hotel, which despite the significant reduction of CO2, CO, NOx and SOx emissions in global mode, increases the CH4, CO and NOx in comparison with the traditional system at local mode by 92.5%, 0.79% and 84.1%. On the other hand, the economic performance of the power unit of the CCHP system with a change in environmental conditions indicates that if the actual performance of the gas engine in the system is not considered, the system incomes will not have the required certainty.