تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,302 |
تعداد مقالات | 15,921 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,195,212 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,970,962 |
صرفهجویی آب در سیستمهای تولید برق: پتانسیل و هزینه | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
مقاله 17، دوره 49، شماره 2 - شماره پیاپی 88، مرداد 1398، صفحه 669-680 اصل مقاله (659.83 K) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
امیر صفدریان* 1؛ مهدی گنج خانی2؛ سبحان بداخشان3 | ||
1دانشکده مهندسی برق - دانشگاه صنعتی شریف | ||
2گروه مپنا - شرکت مهندسی و ساخت برق و کنترل مپنا (مکو) | ||
3شرکت مدیریت شبکه برق ایران | ||
چکیده | ||
نیروگاهها سهم عمدهای از مصرف آبهای زیرزمینی را به خود اختصاص میدهند. بهمنظور کاهش آب مصرفی در نیروگاهها، فعالیتهای مختلفی نظیر تبدیل برجهای تقطیر مرطوب نیروگاههای حرارتی به برجهای تقطیر خشک و سرمایهگذاری بر روی منابع انرژی تجدیدپذیر در صنعت برق کشور موردتوجه واقع شده است. لیکن، راهکارهای مذکور بهعنوان راهکار میانمدت و بلندمدت با چالشهایی نظیر هزینه سرمایهگذاری بالا و افت بازده نیروگاههای هدف همراه است. در این مقاله، کمینهسازی آب مصرفی مجموعه نیروگاهها در شرایط بهرهبرداری بهعنوان راهکار کوتاهمدت موردتوجه واقع شده است. بدیهی است که این راهکار پتانسیل محدودی در صرفهجویی آب داشته، لحاظ هدف مذکور افزایش هزینه تولید برق را در پی خواهد داشت. لذا، هدف این مقاله ارزیابی پتانسیل مذکور در صرفهجویی و تخمین هزینههای مربوطه است. بهمنظور اجتناب از افزایش چشمگیر هزینهها، مسئله توزیع اقتصادی توان بهصورت یک مدل چند تابع هدفه با هدف کاهش هزینه و آب مصرفی ارائه شده است. به این منظور، ابتدا مسئله توزیع اقتصادی توان با لحاظ آب مصرفی نیروگاهها مدلسازی میشود. سپس، روش حل مدل پیشنهادی تشریح میگردد. در ادامه، روند استخراج تابع هزینه صرفهجویی آب مصرفی سیستمهای تولید انرژی الکتریکی ارائه میگردد. در انتها، مدل و روش ارائهشده بر روی یک سیستم تولید نمونه پیادهسازی شده و نتایج حاصله ارائه و مورد بحث واقع میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
سیستم تولید انرژی الکتریکی؛ منابع آب زیرزمینی؛ توزیع اقتصادی توان؛ صرفهجویی در مصرف آب | ||
مراجع | ||
[1] P. H. Gleick, “Water and energy,” Annual Review of Energy and the Environment, vol. 19, pp. 267-299, 1994. [2] K. Averyt, J. Fisher, A. Huber-Lee, A. Lewis, J. Macknick, N. Madden, J. Rogers and S. Tellinghuisen, “Freshwater use by U.S. power plants: electricity's thirst for a precious resource”, A report of the Energy and Water in a Warming World initiativeRep. Union of Concerned Scientists, Cambridge, MA, 2011. [3] T. J. Feeley, T. J. Skone, G. J. Stiegel, A. McNemar, M. Nemeth and B. Schimmoller, “Water: a critical resource in the thermoelectric power industry,” Energy, vol. 33, pp. 1-11, 2008. [4] R. Mendelsohn, “Global warming and the American economy: a regional assessment of climate change impacts” Edward Elgar Publishing, 2001. [5] P. Kirshen, M. Ruth and W. Anderson, “Interdependencies of urban climate change impacts and adaptation strategies: a case study of Metropolitan Boston USA,” Climatic Change, vol. 86, pp. 105-122, 2008. [6] H. Koch and S. Vögele, “Dynamic modelling of water demand, water availability and adaptation strategies for power plants to global change,” Ecological Economics, vol. 68, pp. 2031-2039, 2009. [7] V. Fthenakis and H. C. Kim, “Life-cycle uses of water in US electricity generation,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14, pp. 2039-2048, 2010. [8] H. Koch and S. Vögele, “Dynamic modelling of water demand, water availability and adaptation strategies for power plants to global change,” Ecological Economics, vol. 68, pp. 2031-2039, 2009. [9] عباس ربیعی و مرتضی محمدی، «پخش بار بهینه احتمالی مقید به پایداری گذرا: رهیافت برنامهریزی تصادفی»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 46، شماره 1، بهار 1395. [10] فرید محمدی، حمدی عبدی و احسان دهنوی، «حل مسئله توزیع بار اقتصادی هزینه-آلودگی دینامیک همراه با برنامه پاسخگویی بار اضطراری بهینه تحت قیود اثر نقطه-دریچه و ذخیره چرخان»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 46، شماره 1، بهار 1395. [11] J. Barcel, E. Codina, J. Casas, J. L. Ferrer and D. Garca, “A review of operational water consumption and withdrawal factors for electricity generating technologies,” NREL, Golden, CO, USA, Tech. Rep. NREL/ TP-6A20-5090, 2011. [12] J. Macknick, R. Newmark, G. Heath and K. C. Hallett, “Operational water consumption and withdrawal factors for electricity generating technologies: a review of existing literature,” Environmental Research Letters, vol. 7, no. 4, p. 045802, 2012. [13] P. Torcellini, N. Long and R. Judkoff, “Consumptive water use for U.S. power production,” Natl. Renew. Energy Lab., Golden, CO, USA, Tech. Rep., 2003. [14] M. J. Rutberg, Modeling Water use at Thermoelectric Power Plants, M.S. thesis, Mass. Inst. Technol., Cambridge, MA, USA, 2012. [15] A. Delgado and H. J. Herzog, “A simple model to help understand water use at power plants,” Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 2012. [16] J. Macknick, R. Newmark, G. Heath and K. Hallett, “A review of operational water consumption and withdrawal factors for electricity generating technologies,” Contract, vol. 303, pp. 275-3000, 2011. [17] M. V. Hoeven, World Energy Outlook 2012, Paris: International Energy Agency, 2012. [18] L. Honorio, Efficiency in Electricity Generation, Union of the Electricity Industry – EURELECTRIC, VGB, 2003. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 475 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 341 |