اینده ی ذخیره سازی انرژی در شبکه برق با استفاده از باتری و هیدروژن

شرح پروژه

پروژه ۵: آینده ذخیره‌سازی انرژی در شبکه‌های برق با تمرکز بر باتری‌ها و هیدروژن

⸻

۱. مقدمه پروژه

با گسترش منابع تجدیدپذیر ناپایدار مانند خورشیدی و بادی، ذخیره‌سازی انرژی به عنوان یکی از چالش‌های کلیدی در پایداری شبکه‌های برق آینده شناخته می‌شود. نوسانات تولید و عدم تطابق زمانی بین تولید و مصرف، نیاز به راهکارهای مؤثر برای ذخیره و مدیریت انرژی را دوچندان کرده است. در این میان، فناوری‌های باتری (مانند لیتیوم-یون، سدیم-گوگرد، و…) و سامانه‌های مبتنی بر هیدروژن به عنوان دو مسیر اصلی ذخیره‌سازی در حال توسعه هستند. این پروژه با تمرکز بر تحلیل فنی، اقتصادی و کاربردی این دو فناوری، چشم‌انداز آینده ذخیره‌سازی در ایران و جهان را بررسی می‌کند.

⸻

۲. اهداف پروژه
1. معرفی نیاز به ذخیره‌سازی انرژی در شبکه‌های برق نوین
2. تحلیل فناوری‌های مختلف ذخیره‌سازی با تمرکز بر باتری‌ها و هیدروژن
3. بررسی مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای هر فناوری
4. تحلیل تطبیقی هزینه، بازده و ایمنی این روش‌ها
5. ارزیابی فرصت‌ها و چالش‌های پیاده‌سازی ذخیره‌سازی انرژی در ایران

⸻

۳. سوالات اصلی تحقیق
• چرا ذخیره‌سازی انرژی در شبکه‌های برق آینده حیاتی است؟
• فناوری‌های اصلی ذخیره‌سازی چه هستند و چگونه کار می‌کنند؟
• تفاوت‌های کلیدی باتری‌ها و هیدروژن در چه مواردی است؟
• مزایا و معایب اقتصادی و زیست‌محیطی هر فناوری چیست؟
• جایگاه ایران در توسعه و استفاده از این فناوری‌ها کجاست؟

⸻

۴. مراحل اجرایی پروژه

مرحله اول: مرور مفاهیم پایه
• تعریف انواع ذخیره‌سازی انرژی: الکتروشیمیایی، مکانیکی، حرارتی، شیمیایی
• آشنایی با مفهوم ذخیره‌سازی در سطح مصرف‌کننده، شبکه محلی و نیروگاهی
• مروری بر مشکلات شبکه‌های برق بدون ذخیره‌سازی (Load Shifting، Peak Management)

مرحله دوم: تحلیل فناوری‌های باتری
• معرفی باتری‌های لیتیوم-یون، سرب-اسید، سدیم-گوگرد، فلوی باتری‌ها
• مقایسه شاخص‌هایی مانند:
• Energy Density، Cycle Life، Response Time، Cost per kWh
• مطالعه نمونه‌های کاربردی:
• پروژه باتری تسلا در استرالیا (Hornsdale)
• طرح‌های ذخیره‌سازی خورشیدی در آمریکا و چین

مرحله سوم: تحلیل ذخیره‌سازی هیدروژنی
• معرفی زنجیره تولید، ذخیره‌سازی و مصرف هیدروژن
• بررسی انواع الکترولایزر (PEM، Alkaline) و پیل سوختی (Fuel Cell)
• مزایا و چالش‌ها: ظرفیت بالا، هزینه بالا، مسائل ایمنی، زیرساخت‌ها
• تجربه کشورهایی مانند ژاپن، آلمان، کره جنوبی در استفاده از هیدروژن در شبکه برق

مرحله چهارم: تحلیل وضعیت ایران و پیشنهادات
• بررسی توانمندی ایران در استفاده از ذخیره‌سازی باتری (در مقیاس شهری یا صنعتی)
• ظرفیت منابع تجدیدپذیر و نیاز به ذخیره‌سازی
• ارزیابی اقتصادی و زیرساختی توسعه ذخیره‌سازی در ایران
• تدوین نقشه راه پیشنهادی برای توسعه ذخیره‌سازی انرژی تا سال ۱۴۱۰

⸻

۵. منابع پیشنهادی
1. کتب و مراجع علمی:
• Energy Storage – Robert A. Huggins
• Hydrogen Economy – Alan Owen, Nick Forrest
• Grid Energy Storage – DOE Reports
2. مقالات پژوهشی:
• کلیدواژه‌هایی مانند:
• “Battery Energy Storage Systems (BESS)”
• “Hydrogen for Grid Energy Storage”
• “Power-to-Gas Technologies”
• پایگاه‌های IEEE, ScienceDirect, Springer
3. منابع داخلی و گزارش‌ها:
• گزارش‌های پژوهشگاه نیرو درباره ذخیره‌سازی انرژی
• مطالعات وزارت نیرو درباره اتصال منابع پراکنده به شبکه
• پروژه‌های پایلوت ذخیره‌سازی در ایران (مثلاً در نیروگاه‌های خورشیدی یزد و کرمان)

⸻

۶. ساختار نهایی گزارش پروژه
1. چکیده
2. مقدمه و بیان ضرورت ذخیره‌سازی
3. مرور فناوری‌های ذخیره‌سازی با تمرکز بر باتری و هیدروژن
4. تحلیل فنی و اقتصادی فناوری‌ها
5. مطالعه موردی پروژه‌های داخلی و بین‌المللی
6. ارزیابی وضعیت ایران و راهکارهای توسعه
7. بحث و نتیجه‌گیری
8. منابع و مراجع

مهارت ها و تخصص های مورد نیاز

درباره کارفرما

mohamd mehdi

عضویت پنج ماه پیش

6 پروژه ثبت شده ،

1 پروژه در حال انجام ،

0 پروژه آماده دریافت پیشنهاد ،

نرخ پذیرش پیشنهاد 67%