توليد الهيدروجين من الأمونيا الخضراء باستخدام الطاقة المتجددة من الرياح والطاقة الشمسية هو حل فعال لاستيعاب الطاقة المتجددة على نطاق واسع وحل مشكلة نقص الوقود الكيميائي الأخضر. تم اقتراح نظام تشغيل مزدوج النمط مدمج لتخزين وإعادة استخدام الحرارة الناتجة عن تصنيع الأمونيا من خلال خلايا التحليل الكهربائي بغشاء التبادل البروتوني المدفوعة بالرياح والطاقة الشمسية، لتجنب التشغيل وإيقاف الخلايا الكهربائية بشكل متكرر ومعالجة هدر الحرارة الناتجة من عمليات تصنيع الأمونيا بشكل عقلاني. أظهرت النتائج أن النظام المزدوج يمكن أن يقلل بشكل كبير من وقت تشغيل الخلايا الكهربائية، حيث استغرق بدء التشغيل البارد عند 25 درجة مئوية لخلايا كهربائية بقوة 951 كيلو واط 512 ثانية، في حين استغرق بدء التشغيل الساخن من وضع الاستعداد الحراري عند 47.5 درجة مئوية فقط 274 ثانية؛ في وضع الاستعداد الحراري يستهلك النظام طاقة مضخة المياه فقط، حيث يبلغ استهلاك الكهرباء لكل وحدة إنتاج هيدروجين 0.49 كيلو واط؛ يحتوي نظام فرعي لتخزين الحرارة المزدوج على 10.8 طن من زيت التوصيل الحراري Dowtherm-G، ويستخدم تدفق 3 كجم/ث لامتصاص حرارة غازية زائدة من وحدة تصنيع الأمونيا في حالة تخزين الحرارة، مما يسمح بملء الخزان الحراري خلال ساعة واحدة، وحال التسخين يتم تدفق 0.64 كجم/ث لتسخين مياه تغذية الخلايا الكهربائية، مما يسمح لتشغيل وضع الاستعداد الحراري لمدة 4.68 ساعات. بالإضافة إلى ذلك، تتجاوز العوائد الناتجة عن التشغيل المزدوج الهيدروجيني والاحتياطي الحراري استثمارات نظام تخزين الحرارة، مما يعكس جدوى اقتصادية جيدة.

تصنيع الأمونيا; الأمونيا الخضراء; خلايا التحليل الكهربائي بغشاء التبادل البروتوني; الاحتياطي الحراري; إعادة استخدام الحرارة; الأداء الديناميكي; الجدوى الاقتصادية