ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

الدراسة الاقتصادية لإنتاج و تخزين الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة الريحية-الشمسية

The Economic Study of hydrogen production and Storage from renewable power sources -Wind/Solar

2295   2   67   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

إن التكامل بين مصادر الطاقة المتجددة المختلفة, بالإضافة إلى تحرير أسواق الطاقة الكهربائية من القيود المؤثرة على استقرار و استمرارية تأمين التغذية للمستهلكين يؤكد الحقائق القائمة في أنظمة الطاقة الكهربائية الحديثة. إن زيادة مشاركة مصادر الطاقة المتجددة ضمن نظم الطاقة يتعلق بتباين العرض و الطلب. لذلك يعتبر تخزين الطاقة كأحد الحلول المستخدمة لتحقيق الاستقرار في إمدادات الطاقة الكهربائية للحفاظ على التوازن في توليد الطاقة المطلوبة و ضمان عدم انقطاعها عن المستهلكين. و في سياق التنمية المستدامة و نضوب موارد الطاقة التقليدية فإن مسألة نمو إنتاج الطاقة الكهربائية من الطاقة المتجددة مرتبط إلى حد كبير بالقدرة على اقتراح حلول جديدة لتخزين الطاقة و تكييفها. و تشير التطورات الاخيرة في تكنولوجيا الهيدروجين و تطبيقات الطاقة المتجددة إلى إن هذه التقنيات واعدة لتحول الاقتصاد إلى اقتصاد قائم على الهيدروجين, بالاعتماد على استخدام الهيدروجين لشبكات الطاقة الكهربائية العامة و في قطاعات النقل, يناقش هذا البحث أهمية إنتاج الهيدروجين و دوره كحامل للطاقة, و عملية التحليل الكهربائي و القيمة الاقتصادية لإنتاج الهيدروجين و خاصة من تكنولوجيا الطاقات المتجددة الشمسية-الريحية. إن الدراسات التقنية و الاقتصادية وجهت لإيجاد نظام لتخزين الهيدروجين على المدى الطويل الأجل لاستخدامه في توليد الطاقة الكهربائية. و يزداد إنتاج الهيدروجين بفترات إنتاج متعلقة بارتفاع أو انخفاض الطلب على الطاقة, و يمكن أن يباع مباشرة إلى مشغلي الشبكة أو عن طريق خزانات (اسطوانات) مليئة بالهيدروجين. و التحقق من الاستخدام الآمن للتقنيات القائمة على استخدام الهيدروجين لتخزين و توليد الكهرباء على المدى الطويل. و تشير النتائج إلى أن هناك مصادر كافية موجود لإنتاج الهيدروجين من الطاقة الشمسية و الريحية. و مع ذلك تعتمد أسعار الهيدروجين اعتمادا كبيرا على اسعار الطاقة الكهربائية.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة الاقتصادية إنتاج وتخزين الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والريحية. يركز البحث على أهمية تكامل مصادر الطاقة المتجددة وتحرير أسواق الكهرباء لتحقيق استقرار واستمرارية إمدادات الطاقة. يعتبر تخزين الطاقة أحد الحلول لتحقيق التوازن بين العرض والطلب وضمان عدم انقطاع الكهرباء. يناقش البحث دور الهيدروجين كحامل للطاقة وإمكانية استخدامه في شبكات الكهرباء وقطاع النقل. يتم استعراض تقنيات إنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي باستخدام الطاقة الشمسية والريحية، مع التركيز على الجوانب التقنية والاقتصادية لتخزين الهيدروجين على المدى الطويل. تشير النتائج إلى وجود موارد كافية لإنتاج الهيدروجين من الطاقة الشمسية والريحية، إلا أن أسعار الهيدروجين تعتمد بشكل كبير على أسعار الكهرباء. يهدف البحث إلى تقديم حلول جديدة لتخزين الطاقة باستخدام الهيدروجين لتحقيق التنمية المستدامة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو فهم إمكانيات إنتاج وتخزين الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة، إلا أنها تفتقر إلى بعض التفاصيل العملية حول كيفية تطبيق هذه التقنيات على نطاق واسع. على الرغم من التركيز على الجوانب الاقتصادية، إلا أن الدراسة لم تتناول بشكل كافٍ التحديات البيئية والاجتماعية التي قد تواجه تطبيق هذه التقنيات. كما أن الاعتماد الكبير على أسعار الكهرباء كعامل رئيسي في تحديد جدوى إنتاج الهيدروجين قد يكون محدودًا في سياقات اقتصادية مختلفة. من الجيد أن يتم إجراء المزيد من الأبحاث الميدانية لتقييم فعالية هذه الحلول في بيئات متنوعة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي أهمية تخزين الطاقة في أنظمة الطاقة الكهربائية الحديثة؟

    تخزين الطاقة يعتبر حلاً لتحقيق الاستقرار في إمدادات الطاقة الكهربائية، حيث يساعد في الحفاظ على التوازن بين العرض والطلب وضمان عدم انقطاع الكهرباء عن المستهلكين.

  2. كيف يمكن استخدام الهيدروجين كحامل للطاقة؟

    يمكن استخدام الهيدروجين في شبكات الكهرباء العامة وقطاع النقل كحامل للطاقة، حيث يتم إنتاجه من خلال التحليل الكهربائي باستخدام الطاقة المتجددة مثل الشمس والرياح.

  3. ما هي التحديات التي تواجه إنتاج الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة؟

    أحد التحديات الرئيسية هو الاعتماد الكبير على أسعار الكهرباء، حيث أن تكلفة إنتاج الهيدروجين تعتمد بشكل كبير على تكلفة الكهرباء المستخدمة في عملية التحليل الكهربائي.

  4. ما هي الفوائد الاقتصادية والبيئية لاستخدام الهيدروجين كوقود؟

    استخدام الهيدروجين كوقود يمكن أن يساهم في تقليل انبعاثات الكربون وتحقيق استقلالية أكبر في مجال الطاقة، مما يعزز التنمية المستدامة ويقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري.


المراجع المستخدمة
Montoya F. G., Aguilera M. J., Manzano-Agugliaro F. Renewable energy production in Spain: A review. Renew Sustain Energy Rev, 2014; 33, 509–53
Kumar A., Kumar K., Kaushik N., Sharma S., Mishra S. Renewable energy in India: current status and future potentials. Renew Sustain Energy Rev, 2010; 14(8), 2434- 2442
Pudukudy M., Yaakob Z., Mohammad M., Narayanan B., Sopian K. Renewable hydrogen economy in Asia–Opportunities and challenges: an overview. Renew Sustain Energy Rev, 2014;30, 43–757
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم تصميم و تنفيذ و تركيب ثلاثة بيوت محمية متشابهة جمالونية الشكل في محطة الأبحاث الزراعية و البيطرية بجامعة الملك فيصل بغرض زراعة و انتاج محصول الخيار خلال فصل الشتاء. ُ غطيت البيوت الثلاثة بغطاء من الألياف الزجاجية المدعمة بالبلاستيك بسمك ٠,٨ مم. و تم تصميم و بناء و استعمال نظامين مختلفين من نظم التسخين الشمسي: النظام الأول عبارة عن سطح تسخين شمسي علق و ثبت في الجانب الجنوبي من سقف البيت المحمي الأول، و النظام الثاني عبارة عن وعاء تسخين شمسي مستقل وضع خارج البيت المحمي الثاني.
نقترح في عملنا هذا استخدام المعوض التزامني STATCOM في عملية ربط الطاقة المنتجة من الحقول الشمسية و الريحية مع الشبكة العامة، حيث قمنا باختيار المدينة الصناعية في حسياء كحالة لدراسة إمكانية تغذيتها من خلال مزرعة شمسية (أو/و ريحية) و تشبيكها عن طريق الSTATCOM.
الهدف الأساسي من هذا البحث هو تقدير الطاقة الكهربائية الكامنة التي يمكن استخراجها من الآبار النفطية المغلقة في الحقول الشمالية الشرقية في سورية. أظهر البحث أن استخدام دورة رانكين (ORC) العضوية ذات الوسيط العضوي إيزوبوتان تعطي طاقة صافية . تستخدم الدو رة الجيوحرارية محلولا ملحيا Brine لامتصاص الحرارة الجوفية من باطن الأرض .
يعالج هذا البحث مسألة تخزين الطاقة الكهربائية ميكانيكيا بالقرص الدوار في نظام توليد ريحي كهربائي. يتم التحكم بسرعة دوران المولدة الريحية و الآلة التحريضية ذات القرص الدوار بطريقة كهربائية باستخدام المتحكمات التقليدية PID (تناسبية – تكاملية - تفاضلية) المختارة بالاعتماد على نموذج النظام و محدداته. يعتمد التحكم بسرعة دوران الآلة التحريضية على مبدأ توجيه الفيض المغناطيسي أو ما يسمى التحكم الشعاعي بتوجيه الفيض. يتم توليد القيم المرجعية لسرعة دوران العنفة الريحية بهدف ملاحقة النقطة الأعظمية للاستطاعة. أما السرعة المرجعية للقرص الدوار فيتم توليدها بالاعتماد بشكل أساسي على مرشح من الدرجة الثانية للاستطاعة حيث يعتبر ذلك مساهمة جديدة في هذا المجال. لم يتم نمذجة المبدلات الترددية بل اكتفينا باستراتيجية التحكم. نتائج النمذجة و المحاكاة في برنامج Matlab/Simulink مرضية من جهة تنعيم الاستطاعة المسلمة للشبكة و تعكس أهمية هذا البحث.
المدخرات عبارة عن أجهزة تستخدم لتخزين الطاقة و بشكل خاص لإمداد الأجهزة الكهربائية الصغيرة و المحمولة مثل أجهزة الخليوي و الكومبيوتر المحمول و الأجهزة الترفيهية في المركبات التي تسير على الأرض أو في الهواء أو الماء، و تأتي أهمية المدخرات في نظم الطاقة الكهروشمسية بإمدادها الأحمال بالطاقة الكهربائية اللازمة في أثناء الليل و في فترات الإشعاع الشمسي القليل مما يؤمن استمرارية التغذية الكهربائية من جهة و رفع وثوقية النظام من جهة أخرى.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا