توسعه سیستم ذخیره‌سازی انرژی با هیدروژن سبز در مناطق کم‌مصرف انرژی

به گزارش چشم‌انداز انرژی به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، گروهی از پژوهشگران این دانشگاه با همکاری دانشگاه آلبورگ دانمارک، پروژه‌ای تحقیقاتی را برای مدل‌سازی و افزایش انعطاف‌پذیری سیستم‌های انرژی در مناطق با مصرف نزدیک به صفر (nZED) اجرا کرده‌اند. در این طرح، از هیدروژن سبز به‌عنوان راهکار اصلی ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی استفاده شده و برای نخستین‌بار، دو شاخص کاربردی نوین در این حوزه معرفی شده است.

این پژوهش با راهنمایی علمی پروفسور گیورک قره‌پتیان (عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر) و پروفسور امجد انوری‌مقدم (استاد دانشگاه آلبورگ دانمارک) و توسط دکتر حسین غریب‌وند اجرا شده و بر حل چالش‌های ناشی از نوسان و کنترل‌ناپذیری در تولید انرژی‌های تجدیدپذیر تمرکز دارد.

دکتر غریب‌وند در تشریح ابعاد این طرح گفت: «با افزایش سهم منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی، نوسان در تولید انرژی به یکی از چالش‌های اصلی شبکه‌های قدرت تبدیل شده است. استفاده از هیدروژن سبز، که از طریق الکترولیز و با بهره‌گیری از انرژی‌های پاک تولید می‌شود، امکان ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی، اتصال به سایر حامل‌های انرژی و تأمین پایدار انرژی در مناطق nZED را فراهم می‌کند.»

وی افزود: «در این تحقیق، مدل‌سازی یک منطقه nZED با تمرکز بر سه حامل انرژی شامل برق، گرما و هیدروژن انجام شده است. همچنین، یک سیستم تست سالانه برای ارزیابی میزان انعطاف‌پذیری انرژی طراحی شده که می‌تواند به‌عنوان مرجعی برای مطالعات آتی مورد استفاده قرار گیرد.»

از نوآوری‌های اصلی این پروژه، معرفی دو شاخص جدید با عناوین «شاخص تعیین ظرفیت تجهیزات هیدروژن سبز» و «شاخص برنامه‌ریزی هیدروژن سبز» است که به سرمایه‌گذاران امکان می‌دهد با درنظر گرفتن عوامل فنی و اقتصادی، بهینه‌ترین ظرفیت برای الکترولایزرها، مخازن ذخیره و پیل‌های سوختی را تعیین کنند.

این پژوهش همچنین نشان داده است که حرارت بازیابی‌شده از تجهیزات هیدروژنی می‌تواند در سیستم‌های گرمایش منطقه‌ای به‌ویژه در مناطق سردسیر مورد استفاده قرار گیرد.

غریب‌وند با اشاره به محدودیت‌های موجود از جمله نبود داده‌های بار تفکیک‌شده سالانه و فقدان شاخص‌های بومی فنی برای ارزیابی تجهیزات، اظهار کرد: «با وجود این چالش‌ها، تیم پژوهشی موفق به ایجاد یک ساختار تست جامع و قابل توسعه شد که می‌تواند مبنای تصمیم‌گیری در حوزه سیاست‌گذاری و سرمایه‌گذاری انرژی‌های تجدیدپذیر قرار گیرد.»

از جمله دستاوردهای علمی این پروژه می‌توان به انتشار دو مقاله Q1، دو مقاله کنفرانسی بین‌المللی و یک مقاله تحت داوری در نشریه علمی معتبر اشاره کرد. همچنین، مطالعاتی در زمینه امکان‌سنجی تولید هیدروژن سبز در سواحل جنوبی ایران و بررسی منابع انعطاف‌پذیر در ریزشبکه‌ها از جمله خروجی‌های شاخص این تحقیق است.

نتایج این پژوهش می‌تواند در طراحی سیستم‌های قدرت آینده، توسعه زیرساخت‌های انرژی‌های پاک، و تدوین سیاست‌های ملی در حوزه هیدروژن نقشی کلیدی ایفا کند. به گفته پژوهشگران، این مدل به دلیل نگاه جامع به تحلیل بلندمدت و بهره‌گیری از چند حامل انرژی، نسبت به مطالعات مشابه دارای مزیت رقابتی است.

لینک کوتاه شده : Energyhorizon.ir/n/46ae1