التحليل الفني والاقتصادي لنظام الطاقة الهجين الأمثل لمولدات الطاقة الكهروضوئية والديزل للمنازل النائية في المناخ الاستوائي.
Technoökonomische Analyse eines optimierten Photovoltaik- und Dieselgenerator-Hybridstromsystems für abgelegene Häuser in tropischem Klima
Techno-economic analysis of an optimized photovoltaic and diesel generator hybrid power system for remote houses in a tropical climate
Análisis tecnoeconómico de un sistema de energía híbrido fotovoltaico y generador diésel optimizado para viviendas remotas en un clima tropical
تجزیه و تحلیل فنی-اقتصادی یک سیستم قدرت هیبریدی فتوولتائیک و دیزل ژنراتور بهینه شده برای خانه های دور افتاده در آب و هوای گرمسیری.
Analyse technico-économique d'un système d'alimentation hybride photovoltaïque et générateur diesel optimisé pour les maisons isolées en climat tropical
Résumé
يتم في هذا البحث تقديم تحليل تقني واقتصادي وتصميم نظام هجين كامل يتكون من الألواح الكهروضوئية ونظام البطاريات ومولد الديزل كمصدر طاقة احتياطي لأسرة قرية ماليزية نموذجية. كما تم تحديد مواصفات المكونات المختلفة المكونة للنظام الهجين. كما تم أيضًا تحليل سيناريو يعتمد على الطاقة الكهروضوئية المستقلة وسيناريو آخر يعتمد على مولد الديزل فقط. وقد تم تطوير برنامج محاكاة لمحاكاة عمل هذه السيناريوهات المختلفة. تم تحديد السيناريو الذي يحقق الحد الأدنى من التكلفة مع تلبية متطلبات التحميل. تم الحصول على زاوية الميل المثالية للألواح الكهروضوئية من أجل زيادة الطاقة المولدة باستخدام الخوارزمية الجينية. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تحليل الحساسية لتقييم تأثير تغير بعض العوامل على تكلفة الطاقة. أشارت النتائج إلى أن السيناريو الأمثل هو الذي يتكون من مزيج من الألواح الكهروضوئية وبنك البطاريات ومولد الديزل. يعد تزويد منزل ريفي بالطاقة باستخدام هذا النظام الهجين أمرًا مفيدًا لأنه يقلل من تكلفة التشغيل ويزيد من الكفاءة ويقلل من انبعاثات الملوثات.
In diesem Artikel werden eine technisch-ökonomische Analyse und der Entwurf eines vollständigen Hybridsystems vorgestellt, das aus Photovoltaik (PV)-Modulen, einem Batteriesystem und einem Dieselgenerator als Notstromquelle für einen typischen malaysischen Dorfhaushalt besteht. Außerdem wurden die Spezifikationen der verschiedenen Komponenten ermittelt, aus denen das Hybridsystem besteht. Ein Szenario, das auf einer eigenständigen PV-Anlage basiert, und ein anderes Szenario, das nur auf einem Dieselgenerator basiert, wurden ebenfalls analysiert. Um den Betrieb dieser verschiedenen Szenarien zu simulieren, wurde ein Simulationsprogramm entwickelt. Es wurde das Szenario ausgewählt, das die minimalen Kosten bei gleichzeitiger Erfüllung der Lastanforderung erzielt. Der optimale Neigungswinkel der PV-Module zur Steigerung der erzeugten Energie wurde mithilfe eines genetischen Algorithmus ermittelt. Darüber hinaus wurde eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, um die Auswirkung von Änderungen einiger Parameter auf die Energiekosten zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass das optimale Szenario aus einer Kombination aus PV-Modulen, Batteriebank und einem Dieselgenerator besteht. Die Stromversorgung eines ländlichen Hauses mit diesem Hybridsystem ist vorteilhaft, da es die Betriebskosten senkt, die Effizienz steigert und die Schadstoffemissionen reduziert.
A techno-economic analysis and the design of a complete hybrid system, consisting of photovoltaic (PV) panels, a battery system and a diesel generator as a backup power source for a typical Malaysian village household is presented in this paper. The specifications of the different components constructing the hybrid system were also determined. A scenario depending on a standalone PV and other scenario depending on a diesel generator only were also analyzed. A simulation program was developed to simulate the operation of these different scenarios. The scenario that achieves the minimum cost while meeting the load requirement was selected. The optimal tilt angle of the PV panels in order to increase the generated energy was obtained using genetic algorithm. In addition, sensitivity analysis was undertaken to evaluate the effect of change of some parameters on the cost of energy. The results indicated that the optimal scenario is the one that consists of a combination of the PV panels, battery bank and a diesel generator. Powering a rural house using this hybrid system is advantageous as it decreases operating cost, increases efficiencies, and reduces pollutant emissions.
En este artículo se presenta un análisis tecnoeconómico y el diseño de un sistema híbrido completo, que consta de paneles fotovoltaicos (PV), un sistema de baterías y un generador diésel como fuente de energía de respaldo para un hogar típico de una aldea de Malasia. También se determinaron las especificaciones de los diferentes componentes que componen el sistema híbrido. También se analizó un escenario que depende de un sistema fotovoltaico autónomo y otro escenario que depende únicamente de un generador diésel. Se desarrolló un programa de simulación para simular el funcionamiento de estos diferentes escenarios. Se seleccionó el escenario que logra el costo mínimo cumpliendo con el requisito de carga. El ángulo de inclinación óptimo de los paneles fotovoltaicos para aumentar la energía generada se obtuvo mediante un algoritmo genético. Además, se realizó un análisis de sensibilidad para evaluar el efecto del cambio de algunos parámetros sobre el costo de la energía. Los resultados indicaron que el escenario óptimo es aquel que consiste en una combinación de paneles fotovoltaicos, banco de baterías y un generador diésel. Alimentar una casa rural con este sistema híbrido es ventajoso ya que disminuye el coste operativo, aumenta la eficiencia y reduce las emisiones contaminantes.
یک تحلیل فنی-اقتصادی و طراحی یک سیستم ترکیبی کامل، متشکل از پانل‌های فتوولتائیک (PV)، یک سیستم باتری و یک ژنراتور دیزلی به عنوان منبع تغذیه پشتیبان برای یک خانواده روستایی معمولی مالزی در این مقاله ارائه شده است. مشخصات اجزای مختلف سازنده سیستم هیبریدی نیز تعیین شد. یک سناریو بسته به یک PV مستقل و سناریوهای دیگر بسته به یک ژنراتور دیزلی نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یک برنامه شبیه سازی برای شبیه سازی عملکرد این سناریوهای مختلف توسعه داده شد. سناریویی که حداقل هزینه را در حین برآوردن نیاز بار به دست می آورد انتخاب شد. زاویه شیب بهینه پانل های PV به منظور افزایش انرژی تولید شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک به دست آمد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل حساسیت برای ارزیابی اثر تغییر برخی از پارامترها بر هزینه انرژی انجام شد. نتایج نشان داد که سناریوی بهینه سناریویی است که ترکیبی از پنل های PV، بانک باتری و دیزل ژنراتور باشد. تامین انرژی خانه روستایی با استفاده از این سیستم هیبریدی سودمند است زیرا هزینه عملیاتی را کاهش می دهد، راندمان را افزایش می دهد و انتشار آلاینده ها را کاهش می دهد.
Une analyse technico-économique et la conception d'un système hybride complet, composé de panneaux photovoltaïques (PV), d'un système de batterie et d'un générateur diesel comme source d'énergie de secours pour un ménage de village malaisien typique, sont présentées dans cet article. Les spécifications des différents composants composant le système hybride ont également été déterminées. Un scénario dépendant d'un PV autonome et un autre scénario dépendant uniquement d'un générateur diesel ont également été analysés. Un programme de simulation a été développé pour simuler le fonctionnement de ces différents scénarios. Le scénario qui permet d'obtenir le coût minimum tout en répondant aux exigences de charge a été sélectionné. L'angle d'inclinaison optimal des panneaux photovoltaïques afin d'augmenter l'énergie générée a été obtenu à l'aide d'un algorithme génétique. De plus, une analyse de sensibilité a été entreprise pour évaluer l'effet du changement de certains paramètres sur le coût de l'énergie. Les résultats ont indiqué que le scénario optimal est celui qui consiste en une combinaison de panneaux photovoltaïques, d'un parc de batteries et d'un générateur diesel. Alimenter une maison rurale à l’aide de ce système hybride est avantageux car il diminue les coûts d’exploitation, augmente l’efficacité et réduit les émissions de polluants.
Mots clés
الخلايا الكهروضوئية
مولدات الديزل
نظام الطاقة الهجين
المناخ الاستوائي
نظام البطاريات
التكنولوجيا الخضراء
المساكن الريفية
موارد الطاقة المتجددة
Photovoltaik
Dieselgenerator
Hybridantriebssystem
tropisches Klima
Batteriesystem
grüne Technologie
ländliche Wohnhäuser
erneuerbare Energiequellen
photovoltaic
diesel generator
hybrid power system
tropical climate
battery system
Green Technology
rural housings
renewable energy resources
otovoltaico
generador diesel
sistema de energía híbrido
clima tropical
sistema de baterías
Tecnología Verde
viviendas rurales
recursos energéticos renovables