Techno- economic analysis of DCMD/PEMFC hybrid system for hydrogen, water and electricity production
Hidrojen, su ve elektrik üretimi için bir DCMD/PEMFC hibrit sisteminin tekno - ekonomik analizi
- Tez No: 895983
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN AÇIKKALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Proton değişim membranlı yakıt pili, Doğrudan temaslı membran distilasyonu, Hibrit sistem, Ekserji analizi, Seviyelendirilmiş enerji maliyeti, Proton exchange membrane fuel cell, Direct contact membrane distillation, Hybrid system, Exergy analysis, Levelized cost of energy
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Bu tezde, Dünya'nın su ve enerji ihtiyaçlarının karşılanması için, DCMD, PEMFC, PEME ve PV/T güneş panellerini temiz su, hidrojen ve elektrik üretimi için kullanan bir hibrit sistem önerilmiştir. Günde 100 tonluk temiz su üretimi gözün önüne alınmış, DCMD için gerekli ıs PEMFC'den sağlanmıştır. Yakıt hücresi için gerekli hidrojen üretimi güneş enerjisi destekli bir elektrolizöle elde dilerek, çevresel etkilerin en aza indirilmesi hedeflenmiştir. Sitemin enerji ve ekserji analizleri MATLAB ve Aspen Plus yazılımları ile yapılmıştır. LCOE, LCOH ve LCOW, geri dönüş süresi ve ekserji kaybının yatırım maliyetine oranını belirlemek için ekonomik değerlendirmeler yapılmıştır. Alınan sonuçlar, sistem elektrik, toplam ve enerji veriminin sıraıyla %25,84, %90,39 ve % 56,81 göstermektedir. Geri ödeme süresi 7.488 yıl olarak bulunmuş ve tüm sistem sermaye maliyetine karşı ekserji kaybının 0.68 W/US$ olduğu tespit edilmiştir. Son olarak, hesaplanan LCOE (0.1998 US$/kWh) değerinin 0.310 US$/kWh olan Türkiye'deki endüstriyel elektrik fiyatından daha düşük, 5.2 US$/kg olarak hesaplanan seviyendirilmiş yeşil hidrojen maliyetinin (LCOH) 3.00 US$/kg ile 8.00 US$/kg aralığındaki piyasa fiyatları ile rekabet edebilir durumda olduğu ve deniz suyunun arındırılmasından elde edilen seviyelendirilmiş tatlı su fiyatının (LCOW) 0.7384 US$/m3 değeri ile, 0.60 - 1.06 US$/m3 arasında olan piyasa değerleriyle rekabet edebilecek seviyede olduğundan, sistem ekonomik açıdan olumlu olarak kabul edilir olduğu kanısına varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In order to meet the world's food and water needs as well as the energy crises, this thesis investigates a hybrid system that uses DCMD, PEMFC, PEME, and PV/T solar panels to produce clean water, hydrogen, and electricity. The feed water that powers the DCMD to produce 100 tons of freshwater per day is heated by the heat released from the PEMFC. In keeping with the environmentally friendly aspects of this concept, an electrolyzer powered by a solar system is also employed to create the hydrogen fuel for the fuel cell. MATLAB and Aspen Plus software are used to model this hybrid system and perform energy and exergy calculations. An economic analysis is performed to find the LCOE, LCOH, and LCOW, the payback period, and the ratio of energy losses to investment costs that have a crucial impact on cost-effectiveness. The results obtained show that the electrical, overall, and exergy efficiency of the system are, respectively, 25.84%, 90.39%, and 56.81%. It was discovered that the payback period is 7.488 years and the ratio of exergy losses to investment cost of the entire system is 0.68 W/US$. Finally, the system is deemed economically advantageous because the computed LCOE (0.1998 US$/kWh) is lower than the industry electricity price in Türkiye, which is 0.310 US$/kWh; the LCOH (5.2 US$/kg) is within the range of the cost of green hydrogen (3.00 US$/kg to 8.00 US$/kg); and the LCOW (0.7384 US$/m3 ) is within the range of freshwater produced from seawater desalination (0.60 - 1.06 US$/m3 ).
Benzer Tezler
- Membran distilasyon prosesi ile deniz suyundan içme suyu üretiminin tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of production of drinking water from seawater with membrane distillation process
ALİ OĞUZHAN NARCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ESRA CAN DOĞAN
- Dolaşımlı akışkan yataklı yakma sisteminde türk linyitinin yakılması ve CO2 tutmanın tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of CO2 capture for the combustion of a turkish lignite in a circulating fluidized bed combustor
ÖMERCAN CEYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Maden Mühendisliği ve MadencilikAkdeniz Üniversitesiİklim Değişikliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT VAROL
- Dolaşımlı akışkan yatak sisteminde türk linyitlerinin oksijence zengin ortamda yakılması ve co2 tutulumunun tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of the turkish lignite fired oxy-circulating fluidized bed carbon capture system
TUBA COŞKUN
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZKAYMAK
- Kütahya bölgesinde farklı soğutucu akışkan kullanılan hava, toprak ve güneş destekli toprak kaynaklı ısı pompalarının tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of air, ground and solar assisted ground source heat pumps using different refrigerants in Kutahya region
OĞUZ OZAN YOLCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiDumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN KÖSE
DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF ÖZGÜR
- Techno-economic analysis of onshore and offshore wind farms in Türkiye
Türkiye'deki karasal ve denizüstü rüzgar santrallerinin tekno-ekonomik analizi
SAMET ERGİŞİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER