Para resolver los problemas de aprovechamiento del calor excesivo de las celdas de combustible sólido que utilizan metano como combustible, de captura de dióxido de carbono y de utilización del frío del gas natural licuado, se ha establecido un nuevo sistema integrado de suministro de energía caliente y fría. Este sistema incluye una mejora del ciclo de Brayton de mezcla supercrítica refrigerado, un ciclo Rankine de CO_2 transcrítico mejorado y un segundo ciclo de mezcla Rankine orgánico, se ha realizado un análisis termodinámico del ciclo, un análisis del equipo (fuego) y un análisis de costos económicos, y se ha optimizado la multiobjetivo de los parámetros del sistema con un algoritmo genético. Los resultados del análisis de simulación muestran que el aumento de la presión en la entrada del compresor del ciclo de Brayton de mezcla supercrítica refrigerado, el aumento de la temperatura en la entrada del compresor del ciclo de Rankine de CO_2 transcrítico y la fracción masiva de R14 en el segundo ciclo Rankine de mezcla pueden mejorar la potencia neta del ciclo, la eficiencia térmica, la eficiencia (fuego) y reducir el coste unitario medio; en las condiciones de funcionamiento óptimas, la eficiencia térmica del ciclo, la eficiencia (fuego) y el coste unitario medio son del 64,70 %, 47,85 % y 24,20 dólares/GJ, respectivamente.

gas natural licuado; suministro de energía caliente y fría; mezcla de fluido frigorífico; optimización multiobjetivo; análisis económico