Title of article :
Techno-Economic Analysis of a Grid-Connected Hybrid Energy System for Developing Regions
Author/Authors :
Okundamiya, M. S Department of Electrical and Electronic Engineering - Ambrose Alli University - P. M. B. 14 - Ekpoma, Nigeria , Emagbetere, J. O Department of Electrical and Electronic Engineering - University of Benin - Benin City, Nigeria , Ogujor, E. A Department of Electrical and Electronic Engineering - University of Benin - Benin City, Nigeria
Abstract :
This paper examines the viability of a grid-connected hybrid energy system (HES) for domestic electricity generation in the developing world. It aims to determine the techno-economic benefits of operating a wind energy conversion system. The HES consists of the grid power supply, wind energy conversion, power electronics, and storage units. The grid supply unit incorporates a probability-based prediction technique. The wind energy system modelling is based on the piecewise third order polynomial, using wind turbine power profile supplied by the manufacturer. The formulated optimization problem was solved using a hybrid Genetic Algorithm and Pattern Search (h-GAPS) technique. The h-GAPS based approach constrains the generation and distribution of power to ensure efficient operation. Analysis performed for a typical residential area used meteorological data for six sites, which spread across Nigeria. Results showed that the proposed power system could bring benefits of cost saving and improve power reliability, but the range of financial benefits depends on the geographical coordinates. In particular, 10kW/5.40kWh capacity wind/battery system installed in Sokoto can deal with 95.4% of the total electricity demand, save more than 77% of electricity payments and increase the reliability by approximately 140%.
Farsi abstract :
اين مقاله به بررسي عملي بودن يك سيستم انرژي هيبريدي متصل به شبكه (HES) براي توليد برق خانگي در جهان در حال توسعه مي پردازد. با هدف تعيين مزاياي فني- اقتصادي عامل يك سيستم تبديل انرژي باد است. HES متشكل از تامين شبكه برق، تبديل انرژي باد، الكترونيك قدرت، و واحد ذخيره سازي واحد تامين شبكه شامل يك روش مبتني بر پيش بيني احتمال. مدلسازي سيستم انرژي باد بر پايه چند جمله اي درجه سوم، با استفاده از مشخصات قدرت توربين
) حل شد. رويكرد -H GAPS - H بادي عرضه شده توسط توليد كننده است. مشكل بهينه سازي فرموله با استفاده از تركيبي الگوريتم ژنتيك و جستجوي الگو ( GAPS بر اساس محدوديتهاي توليد و توزيع قدرت براي اطمينان از عملكرد كارآمد مي باشد. تجزيه و تحليل براي يك منطقه مسكوني معمولي داده هاي هواشناسي شش سايت استفاده مي شود، كه در سراسر نيجريه گسترش يافته است. نتايج نشان داد كه سيستم قدرت مي تواند ارائه مزاياي صرفه جويي در هزينه kWh5 , 40 به ارمغان بياورد و بهبود قابليت اطمينان قدرت، اما طيف وسيعي از مزاياي مالي بستگي به مختصات جغرافيايي دارد. به طور خاص، KW10 / ظرفيت ٪ از كل تقاضاي برق را تامين كند ، و در صرفه جويي بيش از 77٪ در هزينه برق و افزايش اطمينان سيستم باد / باتري نصب شده در سوكوتو مي توانيد با 95٫ 4 پذيري در حدود 140٪ داشته باشد.
Keywords :
Electric power grid , Genetic algorithm , Hybrid energy system , Reliability , Wind power
Journal title :
Astroparticle Physics