Development and multi-criteria optimization of a solar thermal power plant integrated with PEM electrolyzer and thermoelectric generator

工艺工程 热电发电机 材料科学 发电机(电路理论) 质子交换膜燃料电池 计算机科学 热的 电解 环境科学 核工程 热电效应 工程类 功率(物理) 燃料电池 化学 化学工程 热力学 物理 物理化学 电解质 电极
作者
Seyed Mojtaba Alirahmi,Ehsanolah Assareh,Ahmad Arabkoohsar,Haoshui Yu,Seyed Morteza Hosseini,Xiaolin Wang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:47 (57): 23919-23934 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.05.196
摘要

This study investigates a novel solar-driven energy system for co-generating power, hydrogen, oxygen, and hot water. In the proposed system, parabolic trough collectors (PTCs) are used as the heat source of cascaded power cycles, i.e., steam and organic Rankine cycles (SRC and ORC). While the electricity produced by the SRC is supplied to the grid, the energy output of the ORC is used to drive an electrolyzer for hydrogen production. In addition, the use of a thermoelectric generator (TEG) using heat rejected from the ORC condenser for supplying additional electricity to the electrolyzer is investigated. A multi-objective optimization based on the genetic algorithm approach is carried out to estimate the optimal results for the proposed system. The specific cost of the system product and exergy efficiency are the chosen objective parameters to be minimized and maximized, respectively. The results show that, for the optimal system with the TEG, the specific cost of the system product and the exergy efficiency are 30.2$/GJ and 21.9%, respectively, and the produced hydrogen rate is 2.906 kg/h. The results also show that using a TEG increases efficiency and reduces the specific cost of system product. For having the most realistic interpretation of the investigations, the performance of the proposed system is investigated for four cities in Khuzestan province in Iran. • To propose a novel integrated system based on solar energy. • The proposed system is optimized by multi-objective genetic algorithm. • Produce hydrogen using PEM electrolysis. • Exergy efficiency is 21.91% at TOPSIS point.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
共享精神应助Young采纳,获得10
1秒前
今后应助贪玩难破采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
Lee发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
chunjianghua发布了新的文献求助10
3秒前
Jian完成签到,获得积分10
4秒前
hobart_young完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
压缩发布了新的文献求助10
6秒前
桂花完成签到 ,获得积分10
7秒前
lfz发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科研通AI6应助sjr123采纳,获得10
8秒前
8秒前
魔法少女猪壮壮完成签到 ,获得积分10
8秒前
yaya发布了新的文献求助10
9秒前
十三完成签到,获得积分10
10秒前
fuwen发布了新的文献求助30
10秒前
哈基米德举报17求助涉嫌违规
11秒前
小黑驴发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
清辉夜凝发布了新的文献求助10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
12秒前
12秒前
吕方发布了新的文献求助30
12秒前
在水一方应助planb采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
文艺怀亦给文艺怀亦的求助进行了留言
16秒前
叶子完成签到,获得积分10
17秒前
李爱国应助Lee采纳,获得10
17秒前
斯文墨镜完成签到,获得积分10
17秒前
yyh发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
Handbook of Social and Emotional Learning 500
HEAT TRANSFER EQUIPMENT DESIGN Advanced Study Institute Book 500
Master Curve-Auswertungen und Untersuchung des Größeneffekts für C(T)-Proben - aktuelle Erkenntnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5114368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4321651
关于积分的说明 13466439
捐赠科研通 4153360
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2275740
邀请新用户注册赠送积分活动 1277730
关于科研通互助平台的介绍 1215701