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
- Techno-economic analysis of bioethanol production as a co-product from biomass
Biyokütleden yan ürün olarak biyoethanol üretiminin tekno-ekonomik olarak incelenmesi
ÖZGE DOYRANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ŞILDIR
- Türkiye için %100 yenilenebilir enerji sisteminin tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of 100% renewable energy system for Turkey
ATAKAN AKGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiHacettepe ÜniversitesiTemiz Tükenmez Enerjiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYNUR ERAY
- Trijenerasyon sistemlerinde tekno-ekonomik analiz
Techno economic analysis of trigeneration systems
AYŞE COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLAN İNAN
- Adıyaman ilindeki kamu binalarında enerji verimliliği tekno ekonomik analizi
Techno-economic analysis of energy efficiency in public buildings Adiyaman
MEHMET GÜVENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EnerjiHarran ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT YEŞİLATA