بناء نظام توليد طاقة ديناميكي فعال وخالٍ من التلوث هو وسيلة فعالة لحل مشكلة نقص الطاقة الحالية وتلوث البيئة. باستخدام الجزء الأساسي لتوليد الكهرباء من محرك الغاز الصغير النوع C65 المصنع من قبل شركة Capstone، والذي يقوم بربط العمليات الكيميائية الحرارية لتحلل الأمونيا المدعومة بالطاقة الشمسية لإنتاج الهيدروجين، تم تحقيق التكامل المتعدد الطاقة بين الطاقة المتجددة والطاقة الكيميائية للأمونيا، واستخدام دورة Rankine العضوية كدورة سفلية لاسترداد حرارة الغازات الناتجة عن محرك الغاز الصغير وتوليد الكهرباء، وتحقيق استخدام التدرج الطاقوي للطاقة. تم بناء عملية محاكاة مفصلة باستخدام برامج النمذجة الكيميائية Aspen Plus، وتحليل أداء الحرارة للنظام، وأظهرت النتائج: زيادة قيمة الحرارة الناتجة عن تكامل الطاقة الشمسية والأمونيا تحسنت جودة الغاز الناتج عن توليد الهيدروجين الغني، وكانت قدرة محرك الغاز الصغير 89.95 كيلوواط، وهو أعلى بمقدار 24.95 كيلوواط مقارنة بالنظام المرجعي C65 الصغير؛ كفاءة الطاقة الكهربائية للنظام في الظروف التصميمية بلغت 44.81% ، والكفاءة الحرارية بلغت 47.97%، وهما أعلى بنسبة 8.51 نقطة مئوية و9.67 نقطة مئوية على التوالي مقارنة بالنظام المرجعي. اتضح أن أكبر جزء من الخسائر واحتراق الوقود في النظام هو الغرفة المحترقة الذي يمثل 41.67% من الخسائر الإجمالية، تليه بالتساوي المبادل الحراري ومبادل الحرارة بنسبة 14.31% و11.15% على التوالي؛ تتغير كفاءة الطاقة الكهربائية والكفاءة الحرارية مع زيادة استلام الطاقة الحرارية الشمسية بشكل منخفض وزيادة بشكل مرتفع. يمكن لنتائج هذه الدراسة أن توفر إشارة لنظام توليد الكهرباء من محرك الغاز الصغير الموزع الذي يستخدم الأمونيا كوقود ومتكامل مع الطاقة الشمسية.

الطاقة الشمسية، الأمونيا، تحلل الأمونيا، أداء حراري، المحرك الغاز الصغير - دورة رانكين العضوية