مدل سازي سيستم تركيبي توربين بادي ـ پيل سوختي و سهم پيل سوختي در تامين تقاضاي الكتريكي در يك منطقه نمونه

Modeling of a Combined Wind Turbine-Fuel Cell Hybrid Power System and Contribution of Fuel Cell Electrical Supply Demand in Case Study

سيستم تركيبي يكي از مناسب ترين گزينه‌هاي تامين تقاضاي الكتريكي در مناطق دور از شبكه است. در اين سيستم ها باتري ها به دليل ناكارآمد بودن در ذخيره سازي بلند مدت استفاده نمي شوند، از اين رو، سيستم تركيبي پيل سوختي ـ توربين بادي براي تامين تقاضاي الكتريكي مناطق با وزش باد موسمي معرفي مي گردد. در مقاله حاضر، اين سيستم تركيبي مورد تحليل انرژي قرار گرفته است. براي منطقه اي از كشور با فراواني باد هاي موسمي اين سيستم مورد بررسي قرار گرفته و اتلاف انرژي و امكان كاستن از آن مورد توجه بوده است. در اين كار، با توجه به اطلاعات باد منطقه مورد نظر براي تامين تقاضا، مشخصات اجزا تعيين و مدلي توسعه داده مي شود كه بتواند مازاد يا كمبود توان و ميزان انرژي توليدي در هر بازه از سال را برآورد كند. در منطقه مورد بررسي نمونه (ابركوه)، با توجه به مدل توسعه داده شده، 56% از تقاضا توسط توربين بادي و 44% توسط پيل سوختي تامين مي شود.

Using the renewable energy is the better option to supply demined in the standalone area. World’s most fast-growing renewable energy resource is the wind energy. One of the main disadvantages of this system, however, is that naturally variable wind speed causes power fluctuation problems at the load side. Besides, long-term storage of power generated by wind turbines is considered as a limitation on the part of remote locations. Batteries can be used to store a limited amount of energy for a short time. Applied hybrid energy is a good idea for supply demand in the discrete wind speed region. The present study was aimed at analyzing the energy flow analysis of a hybrid wind turbine-fuel cell system. Such system consists of wind turbines, electrolyzer, fuel cell and hydrogen tank for long time energy storage. A case study is done using practical data from the Abarkoh region in Iran. The result revealed, the percentage of energy generated by the wind turbines and used to cover the electrical demand is 56% and the percentage of the demand covered by the fuel cell 44%.