KFUPM ePrints

Optimum Selection of Renewable Energy Powered Desalination Systems

l Optimum Selection of Renewable Energy Powered Desalination Systems. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
Restricted to Abstract Only until 15 January 2018.

3594Kb

Arabic Abstract

عمليات البحث والتطوير لأنظمة تحلية المياه تكتسب أهمية عالية نظراً للزيادة المطردة في الحاجة للمياه العذبة. يعمل الباحثون بشكل متواصل على تطوير الأنظمة القائمة واكتشاف طرق وأفكار جديدة لتحلية المياه المالحة. الهدف الرئيسي هو الوصول لأنظمة ذات تكلفة منخفضة. تحلية المياه بواسطة الطاقة المتجددة أصبحت اليوم خيار جذاب بسبب قدرتها على إنتاج المياه المحلاة والتطوير المستمر لهذه التقنيات ومحدودية مصادر الطاقة التقليدية بالإضافة للتوافق بين الحاجة للماء وتوفر مصادر الطاقة المتجددة. أيضا، استخدام الطاقة المتجددة لتشغيل أنظمة التحلية مهم للغاية للتقليل من الانبعاث الحراري وحماية البيئة. المقارنة بين مختلف هذه الأنظمة مبنية بشكل أساسي على اختلاف في السعة ومصدر الطاقة وملوحة المياه وأجزاء النظام المختلفة. هذا الاختلاف يجعل المقارنة الاقتصادية بين مختلف الأنظمة شبه مستحيلة. هناك فجوة في المقارنة الاقتصادية بين مختلف أنظمة تحلية المياه المشغلة بواسطة أنظمة الطاقة المتجددة بناءً على نفس الأسس مثل تواجد مصادر الطاقة المتجددة والمياه. هذا البحث هو محاولة لتوفير منهجية للحصول على النظام الأقل تكلفة اقتصادية بإعطاء السعة المطلوبة وبيانات الطاقة المتجددة لمكانٍ ما. في هذه الرسالة تم مقارنة أنظمة مختلفة تشمل التناضح العكسي-طاقة الرياح، التناضح العكسي-الألواح الشمسية والتقطير متعدد المراحل-الطاقة الشمسية الحرارية. النتائج لمدينة الظهران –المملكة العربية السعودية- تبين أن تكلفة إنتاج الماء باستخدام التناضح العكسي-طاقة الرياح هو 1.366 دولار لكل متر مكعب ($/م3) إلى 1.273 ($/م3) وباستخدام التناضح العكسي-الألواح الشمسية هو 2.119 ($/م3) إلى 2.048 ($/م3) وباستخدام التقطير متعدد المراحل-الطاقة الشمسية الحرارية هو 2.282 ($/م3) إلى 2.026 ($/م3) لنظام سعته 1000 م3 إلى 10000 م3، على التوالي. للظهران، التناضح العكسي-طاقة الرياح هو الخيار الأمثل. النتائج لمجموعة من المدن في المملكة العربية السعودية تبين أن أفضل مدينة لتطبيق نظام التناضح العكسي-طاقة الرياح هي الظهران بينما جدة وينبع هما الخيار الأمثل لتطبيق التناضح العكسي-الألواح الشمسية وكذلك التقطير متعدد المراحل-الطاقة الشمسية الحرارية.

English Abstract

Research and development of desalination technologies are becoming highly important because of the rapid increase in fresh water demand. Researchers are continually working on improving the existing desalination technologies and exploring new methods and ideas to desalinate salty water. The main goal is to come up with cost-effective systems. Renewable energy desalination is becoming nowadays an attractive option because of its viability of producing fresh water, technology improvement continuation, limitation of conventional sources and compatibility between water needs and renewable resources availability. More importantly, using renewable energy to power desalination systems is extremely important for reducing global emissions and protecting the environment. Comparison between different renewable powered desalination technologies were mainly based on different system capacity, energy source system, feed-water salinity and system components. This makes the economical comparison almost impossible. There is an existing gap in having an economical comparison to different renewable energy powered desalination systems with the same basics such as availability of renewable and water resources. This research is an attempt to provide a systematic methodology to obtain the most cost-effective renewable energy powered desalination system given the capacity required and the resources of a given location. Different combinations are compared. Results show that for Dhahran cost of water produced by RO-Wind is 1.366 $/m3 to 1.273 $/m3 and by RO-PV is 2.119 $/m3 to 1.983 $/m3 and by MED-solar is 2.282 $/m3 to 2.026 $/m3 for system capacity of 1000 m3 to 10,000 m3, respectively. For Dhahran, RO-Wind is the optimum selection. Results for different cities across the kingdom show that the optimum location for implementing RO-Wind is Dhahran while the optimum locations for RO-PV and MED-Solar are Jeddah and Yanbu.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Systems
Engineering
Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Committee Advisor:Ben-Mansour, Rached
Committee Members:Antar, Mohammed and Said, Syed
ID Code:140198
Deposited By:ALJABR AHMED HUSSAIN (g200520450)
Deposited On:12 Feb 2017 10:46
Last Modified:12 Feb 2017 10:46

Repository Staff Only: item control page