Size optimization of solar and wind hybrid systems

Abstract

Petrol fiyatlaındaki istikrarsızlık, küresel ısınmanın artan kaygıları, petrol ve gaz kaynaklarının tükenmesi yenilenebilir kaynak arama fikrini kacınılmaz hale getirdi. Sayısız ülke petrolden elde edıen enerji yerine, temiz ve daha az zararlı olan yenilebilir enerji kaynaklarına yöneldi. Dahası, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkerler için, zorluklarla başa çkılması ve fırsatlar akımından güneş fotovoltaik (PV) –rüzgar / pil hibrid güç üretim sistemi yükslen bir enerji alternatifidir.Bu çalışmanın amacı, nomal bir evin tüketimini karşılamak için, PV paneller, rüzgar türbinleri, piller ve jeneratör olan hibrid enerji sistemlerinin kullanımını ilgi çekici bir hale getirip, insanları teşvik etmektir. Tez üç farklı senaryoyu göz önüne alıyor; şebekeye bağlı, şebekesiz ve elektrik kesintisi. Konvansiyonel şebeke bağlantılı sistemin ortalama maliyeti $0.12/kWh ve 25 yıllık bir projede şimdiki net maliyet $6000'dan daha fazladır. Amacımız, daha verimli ve daha ucuz yenilebilir hibrid enerji kaynakları tasarlamak ve zaten mevcut olan enerji sisteminden daha kısa zamanda geri ödeme sağlamaktır. Bu çalışma için seçilen yerleşke 33.5 enleminde ve 73.5 boylamında olan Islamabad Pakistan'dadır. Analiz edildiğinde, iki hassasiyet değiskenin kullanıldıgı karşılaştırmalardan birincisi rüzgar hızı ve ikincisi dizel jeneratör için dizel yakıt fiyatlarıdır.

The oil price instability, growing concerns of global warming, and draining oil and gas reserves have made it unavoidable to seek energy from renewable energy resources. Numerous countries are embarking on introduction of clean and less harmful renewable energy for displacement of oil-produced energy. Furthermore, solar photovoltaic (PV)–Wind/battery hybrid power generation system technology is an emerging energy alternative since it secures great deal of challenges and opportunities for developed and developing countries. The objective of the study is size optimization of hybrid energy system in order to replace typical grid connected system with renewable energy resources consists of PV panels, wind turbines, batteries and generator to meet the energy consumption of a normal house. The thesis is going to consider three scenarios which are grid-tied, off-grid and load-shedding/power cut hours. The conventional grid connected system is providing energy at an average cost of $0.12/kWh and overall Net Present Cost of that system is more than $6000 for the projected lifetime span of 25 years. The aim is to design an optimal hybrid system with renewable energy resources with better and less price and rate of returns with lesser payback time than already existing energy system. The selected location for this study is a city of Islamabad in Pakistan with Latitude 33.5 and longitude 73.5. For analysis, there are two sensitivity variables are used for comparison which are wind speed and diesel fuel prices for diesel generator.