【الهدف】 لتعزيز كفاءة استخدام الطاقة والأداء العام لنظام التوليد المشترك للحرارة والطاقة الكهربائية، وحل مشكلة انخفاض كفاءة النظام التقليدي في الكفاءة الحرارية و(الكفاءة الحرارية والكهربائية) ، تم اقتراح نظام جديد للتوليد المشترك يدمج خلية الوقود الأكسيد الصلب (SOFC) مع مضخة حرارة امتصاصية من بروميد الليثيوم. 【الطريقة】 أولاً، تم بناء نموذج تحليل حراري واقتصادي للنظام. يستخدم النظام SOFC الاحتراق المؤكسد بالأكسجين ، حيث تُستخدم الغازات الناتجة ذات درجة الحرارة العالية في تتابع لتسخين الهواء، وتسخين الميثان، وتسخين الماء، وإعداد البخار، ويُستخدم البخار الناتج لتشغيل مضخة الحرارة الامتصاصية من بروميد الليثيوم لتلبية التدفئة؛ ثم، باستخدام تحليل حساسية المعلمات، تم دراسة تأثير ثلاثة معلمات رئيسية على أداء النظام وهي نسبة الماء إلى الكربون، ودرجة حرارة التشغيل لـ SOFC، وكفاءة استخدام الوقود. 【النتائج】 أظهرت الدراسة أنه مع زيادة نسبة الماء إلى الكربون تنخفض كفاءة توليد الكهرباء في SOFC وكفاءة النظام الحرارية، بينما تبقى معامل أداء مضخة الحرارة (COP) مستقرة عند حوالي 1.72؛ مع ارتفاع درجة حرارة التشغيل ، تزداد كفاءة التوليد وكفاءة النظام بشكل ملحوظ؛ مع ارتفاع كفاءة استخدام الوقود، تزداد كفاءة التوليد ولكن كفاءة النظام الحرارية تنخفض. عند ظروف التشغيل المثلى مع نسبة ماء إلى كربون 2 ودرجة حرارة تشغيل 1000 درجة مئوية وكفاءة استخدام وقود 0.85 ، تصل كفاءة توليد النظام إلى 52% ، والكفاءة الحرارية و(الكفاءة الحرارية والكهربائية) إلى 56.6% و100.54% على التوالي. مقارنة بالنظام المرجعي، ارتفعت كفاءة النظام الحرارية بنسبة 20% و(الكفاءة الحرارية والكهربائية) بنسبة 2.6%، وكان متوسط تكلفة الطاقة الفعالة 0.1026 دولار/(كيلوواط·ساعة)، وفترة استرداد الاستثمار الديناميكية 8 سنوات. 【الاستنتاج】 يحسن النظام المدمج هذا بشكل كبير كفاءة استخدام الطاقة والأداء العام من خلال تحسين نمط استخدام مستويات الطاقة، ويتمتع بجوانب اقتصادية جيدة وإمكانات تطبيق هندسي. تشرح الدراسة آليات تأثير المعلمات الرئيسية التي توفر أساسًا نظريًا لتحسين التصميم والضبط التشغيلي للنظام.

خلية وقود الأكسيد الصلب; مضخة حرارة امتصاصية من بروميد الليثيوم; التوليد المشترك; تقييم كفاءة الطاقة; فترة استرداد الاستثمار الديناميكية