Design and analysis of a new renewable-nuclear hybrid energy system for production of hydrogen, fresh water and power
Notice bibliographique
Résumé
This paper investigates an integrated system where solar energy system (with 75 MWp bifacial PV arrays) and nuclear power plant (with 2 × 10 MWt HTR-10 type pebble bed reactors) are hybridized and integrated with a 72 MWe capacity high-temperature solid oxide electrolysis (SOE) unit to produce hydrogen, fresh water, and electrical power. The bifacial PV plant is integrated into the system for supplying electricity with a low LCOE and zero-carbon system. A Rankine cycle is integrated to generate power from the steam that generated from nuclear heat. According to the available irradiance, the steam is diverted between the steam turbine and high-temperature electrolyzer for hydrogen and power generation. A multi-effect desalination unit is also integrated to exploit the excess heat to generate fresh water. A system performance assessment is carried out by energy and exergy efficiencies thermodynamically. The bifacial PV plant is analyzed in six selected latitudes in order to assess the feasibility and applicability of the system. Numerous time-dependent analyzes are carried out to study the effects of varying inputs, such as solar radiation intensity. For 20 MWt nuclear, 75 MWp solar capacity; hydrogen productions are found to be between 0.036 and 0.562 kg/s. Among the Northern Hemisphere latitudes, the peak daily hydrogen production rate is obtained to reach 25.9 tons of hydrogen per day for the 75 °N case, mostly with the influence of low temperature and high albedo. The pitch distance change increased the hydrogen production rate by 28% between 3 m and 7 m tracker spacing. The overall system energy efficiency is obtained between 21.8% and 24.2%, where the overall system exergy efficiency is found to be between 18.6% and 21.1% under the actual dynamic conditions for the 45 °N latitude case.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».