مطالعه فنی - اقتصادی و مقایسه خنک‌سازی هوای ورودی توربین گاز با چیلرجذبی و احداث نیروگاه خورشیدی برای اقلیم‌های مختلف ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

با افزایش گرمایش جهانی و آلودگی ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی، انرژی‌های تجدیدپذیر ازجمله انرژی خورشیدی در ایران موردتوجه قرار گرفته‌اند. این پژوهش با نگاهی انتقادی به حرکت شتاب‌زده به‌سوی انرژی خورشیدی، به مقایسه فنی و اقتصادی میان احداث نیروگاه خورشیدی و خنک‌کاری هوای ورودی به توربین گاز در چهار اقلیم مختلف می‌پردازد. بدین منظور، چهار شهر اهواز، شیراز، تبریز و رشت با داده‌های اقلیمی مربوطه بررسی شده و انرژی تولیدی سالانه ناشی از خنک‌کاری هوای ورودی به توربین گاز محاسبه و با ظرفیت برابر نیروگاه خورشیدی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که خنک‌کاری ورودی توربین گاز در اهواز، شیراز، تبریز و رشت به‌ترتیب ۷/۶۲، ۳/۲۱، ۵/۹ و ۴/۷ گیگاوات‌ساعت انرژی اضافه تولید می‌کند. نتایج اقتصادی نشان داد هزینه اولیه سیستم خنک‌کاری هوای توربین در تمام اقلیم‌ها کمتر از نیروگاه خورشیدی است و  هزینه خالص فعلی و هزینه انرژی واحد سیستم خنک‌کاری هوای توربین گاز با چیلر جذبی در شهرهای اهواز، رشت و شیراز کمتر از نیروگاه خورشیدی خواهد بود و به‌عنوان گزینه‌ای اقتصادی‌تر برای تأمین برق در ایران قابل‌توجه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Agency IE. Global Energy Review 2025 2025 [Available from: https://www.iea.org/reports/global-energy-review-2025.]
]2[ عبدالعلی پورعدل م, مهران, خواه ن. تحلیل ترمودینامیکی سیستم های تولید توان از منبع انرژی زمین گرمایی برمبنای چرخه ی تبخیر آنی دو مرحله‌ای. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 2024;54(1):111-20.
]3[ افشاری مف. انرژی خورشیدی راه حل بحران انرژی در ایران. دنیای اقتصاد. 1403.
[4] Review CCMT. Did solar power cause spain's blackout? 2025 [Available from: https://www.technologyreview.com.]
]5[ مجتبی قر, آرش ش. تحلیل چشم انداز توسعه تکنولوژی های انرژی خورشیدی در ایران به روش تلفیقی از SWOT و DEMATEL. 2017.
[6] Gorjian S, Zadeh BN, Eltrop L, Shamshiri RR, Amanlou Y. Solar photovoltaic power generation in Iran: Development, policies, and barriers. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019;106:110-23.
[7] Edalati S, Ameri M, Iranmanesh M, Sadeghi Z. Solar photovoltaic power plants in five top oil-producing countries in Middle East: A case study in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017;69:1271-80.
]8[ اشرفی م, محمدیون ح, دیبایی مح, محمدیون م. بهبود عملکرد گردآور خورشیدی و افزایش بهره وری انرژی خورشید با بکارگیری مواد تغییر فازی. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 2021;51(1):29-38.
]9[ شرق خ. 58 هزار مگاوات برق به واسطه نیروگاه‌های گازی و سیکل ترکیبی کشور تولید می‌شود 1403 [Available from: https://sharghdaily.com.[
[10] Chen Z, Zhan H, Chen L, Wang W, Kong Y, Yang L, et al. Novel gas turbine combined cycle inlet air cooling systems integrating proton exchange membrane electrolyzer, LiBr absorption chiller, and solar energy. Energy. 2025:136437.
]11[ نوربخش سعد اباد آ, شریفی ع, نامی خلیله ده م, یکانی سک, رنجبر سف. ارزیابی ترمودینامیکی یک سیستم تولید چندگانه بر مبنای انرژی خورشیدی و سوخت بیوگاز با استفاده از توربین گاز، چرخه تراکم مجدد کربن دی اکسید و آب شیرین کن چند اثره. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 2025:-.
[12] Dabwan YN, Zhang L, Pei G. A novel inlet air cooling system to improve the performance of intercooled gas turbine combined cycle power plants in hot regions. Energy. 2023;283:129075.
[13] Yazdi MRM, Ommi F, Ehyaei M, Rosen MA. Comparison of gas turbine inlet air cooling systems for several climates in Iran using energy, exergy, economic, and environmental (4E) analyses. Energy conversion and management. 2020;216:112944.
]14[ کاظمیانی, بیاض دد, پوش ا, هادی. آنالیز انرژی، اگزرژی، اقتصاد و محیط زیستی دو روش خنک کاری هوای ورودی توربین گاز (نمونه موردی: پالایشگاه خانگیران). مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 2018;48(3):233-40.
[15] Hosseini R, Beshkani A, Soltani M. Performance improvement of gas turbines of Fars (Iran) combined cycle power plant by intake air cooling using a media evaporative cooler. Energy Conversion and Management. 2007;48(4):1055-64.
[16] Deymi-Dashtebayaz M, Kazemiani-Najafabad P. Energy, exergy, economic, and environmental analysis for various inlet air cooling methods on Shahid Hashemi-Nezhad gas turbines refinery. Energy & Environment. 2019;30(3):481-98.
]17[ رضاپور دولق ب, قندهاریون س. تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی سیستم تولید هیدروژن خورشیدی با نمک مذاب. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 2025;55(2):77-86.
]18[ صابری مهر ع, فرهنگ مهر و. تحلیل ترمودینامیکی سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد-توربین گاز تغذیه شده با متانول و با بهره‌گیری از سیستم خورشیدی. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 2022;52(2):69-78.
[19] Mansouri Daneshvar MR, Ebrahimi M, Nejadsoleymani H. An overview of climate change in Iran: facts and statistics. Environmental Systems Research. 2019;8(1):1-10.
[20] Siemens AG. (n.d.). V94.2 gas turbine manual. Siemens AG. Unpublished internal technical manual.
[21] JA Solar company website 2025 [Available from: https://www.jasolar.com.
[22] Dincer I, Rosen MA, Ahmadi P. Optimization of energy systems: John Wiley & Sons; 2017.
[23] Towler G, Sinnott R. Chemical engineering design: principles, practice and economics of plant and process design: Butterworth-Heinemann; 2021.
[24] Bejan A, Tsatsaronis G, Moran MJ. Thermal design and optimization: John Wiley & Sons; 1995.