Techno Economic Feasibility of Energy Supply of Tower Communication Systems in Palestine by PV-Hybrid system
Date
2013
Authors
Firas Shaher Hassan Snoubar
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
This thesis investigates the techno-economical analysis of using PV system for electrification of remote communication towers in Jawwal company in the West Bank, design and simulation of Solar hybrid power generation system connected to the tower loads .This hybrid system consists of photovoltaic system, diesel generator , power flow controller, power electronic converter and the tower loads. The main strategy of the system will be if there is enough energy from the sun , the load demands can be supplied from these sources. Whenever there is excess supply from the renewable energy sources, the energy will storage in special batteries. If either the available power from the solar panels cannot satisfy the load demand, the generator can meet the excess power demand.
The main objective is to estimate the economical and environmental impact of using solar PV -hybrid system instead of diesel generators, estimated for both running and fixed costs. A PV system with a capacity of around 8-10 KW peak power has analyzed to implemented in four towers locations in remote areas, where Jawwal still using a diesel generators as a main source for electrification of these communication towers, requires a total investment of about $ (US) 50 thousand and the cost of electricity comes out as $ (US) 0.63/ kWh with an interest rate of 10% , comparing with average cost around $ (US) 1.15/ kWh from the existing diesel generators.
The related environmental impacts are discussed from the sustainable development point of view, the using of PV solar energy systems in four mentioned locations it can be saved around 53,000 kg co2, which is emphasize on the future role of renewable energy sources in Palestine.
حيث أن الطاقة المتجددة أصبحت أكثر انتشارا، ومع ازدياد الحاجة لمعرفة المزيد من المعلومات حول كيفية عمل الأنواع المختلفة من هذه التكنولوجيا. سوف يقوم هذا البحث بعمل دراسة وتحليل فني واقتصادي لتزويد أبراج الاتصالات في المناطق النائية بالكهرباء بواسطة نظام الخلايا الشمسية الهجين بدلا من الاعتماد على مولدات الديزل كمصدر وحيد لتزويد الأبراج بالكهرباء بشكل مستمر طوال العام. حيث أن هذا النظام الهجين يتكون من الخلايا شمسية كمصدر رئيسي ومولدات الديزل كمصدر احتياط لتوليد الكهرباء، وكذلك يتكون من نظام تخزين للطاقة داخل بطاريات شمسية، ومحولات تحويل من تيار ثابت إلى تيار متناوب، بالإضافة إلى منظم شحن والأحمال الكهربائية للأبراج. الإستراتيجية الرئيسية لعمل النظام ,إذا كان هناك ما يكفي من الطاقة الناتجة من أشعة الشمس بما يتلاءم مع توفير متطلبات أحمال الأبراج، فأن نظام الخلايا الشمسية وحده يعمل لإنتاج الكهرباء وبالتالي إذا كان هناك فائض عن الحاجة من الطاقة الشمسية، فأنه سيتم تخزين هذه الطاقة في بطاريات خاصة، أما إذا كانت الطاقة المنتجة من الخلايا الشمسية لا تكفي لتلبية احتياجات الأحمال فأنه يتم الاستعانة بمولدات الديزل لتغطية النقص في الطاقة. أحد الأهداف الرئيسية من البحث هو تقدير الأثر الاقتصادي والبيئي لاستخدام نظام الطاقة الشمسية الهجين بدلا من مولدات الديزل، وذلك بتحليل ودراسة كل التكاليف التشغيلية والثابتة للنظامين. حيث تم دراسة وتصميم أنظمة خلايا شمسية للمواقع الأربعة النائية بقدرات تتراوح ما بين (8KW-10KW)، حيث يتطلب ذلك استثمار ما مجموعه حوالي (50000$) للموقع الواحد، وبالتالي فأن تكلفة الكهرباء المنتجة من نظام الخلايا الشمسية تكون بمعدل 0.63$/KWh ، وذلك باستخدام معدل فائدة بنسبة 10% مقارنة مع متوسط التكلفة من مولدات الديزل الموجودة حيث تساوي 1.15$/KWh. وكذلك يناقش هذا البحث الآثار البيئية الناتجة عند استخدام الخلايا الشمسية بدلا من مولدات الديزل في توليد الكهرباء، وكمية التوفير من انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون حيث تقدر كمية التوفير للمواقع الأربعة عند تطبيق استخدام أنظمة الخلايا الشمسية (53000Kg)، وهذا يؤكد على الدور المستقبلي لمصادر الطاقة المتجددة في فلسطين.
حيث أن الطاقة المتجددة أصبحت أكثر انتشارا، ومع ازدياد الحاجة لمعرفة المزيد من المعلومات حول كيفية عمل الأنواع المختلفة من هذه التكنولوجيا. سوف يقوم هذا البحث بعمل دراسة وتحليل فني واقتصادي لتزويد أبراج الاتصالات في المناطق النائية بالكهرباء بواسطة نظام الخلايا الشمسية الهجين بدلا من الاعتماد على مولدات الديزل كمصدر وحيد لتزويد الأبراج بالكهرباء بشكل مستمر طوال العام. حيث أن هذا النظام الهجين يتكون من الخلايا شمسية كمصدر رئيسي ومولدات الديزل كمصدر احتياط لتوليد الكهرباء، وكذلك يتكون من نظام تخزين للطاقة داخل بطاريات شمسية، ومحولات تحويل من تيار ثابت إلى تيار متناوب، بالإضافة إلى منظم شحن والأحمال الكهربائية للأبراج. الإستراتيجية الرئيسية لعمل النظام ,إذا كان هناك ما يكفي من الطاقة الناتجة من أشعة الشمس بما يتلاءم مع توفير متطلبات أحمال الأبراج، فأن نظام الخلايا الشمسية وحده يعمل لإنتاج الكهرباء وبالتالي إذا كان هناك فائض عن الحاجة من الطاقة الشمسية، فأنه سيتم تخزين هذه الطاقة في بطاريات خاصة، أما إذا كانت الطاقة المنتجة من الخلايا الشمسية لا تكفي لتلبية احتياجات الأحمال فأنه يتم الاستعانة بمولدات الديزل لتغطية النقص في الطاقة. أحد الأهداف الرئيسية من البحث هو تقدير الأثر الاقتصادي والبيئي لاستخدام نظام الطاقة الشمسية الهجين بدلا من مولدات الديزل، وذلك بتحليل ودراسة كل التكاليف التشغيلية والثابتة للنظامين. حيث تم دراسة وتصميم أنظمة خلايا شمسية للمواقع الأربعة النائية بقدرات تتراوح ما بين (8KW-10KW)، حيث يتطلب ذلك استثمار ما مجموعه حوالي (50000$) للموقع الواحد، وبالتالي فأن تكلفة الكهرباء المنتجة من نظام الخلايا الشمسية تكون بمعدل 0.63$/KWh ، وذلك باستخدام معدل فائدة بنسبة 10% مقارنة مع متوسط التكلفة من مولدات الديزل الموجودة حيث تساوي 1.15$/KWh. وكذلك يناقش هذا البحث الآثار البيئية الناتجة عند استخدام الخلايا الشمسية بدلا من مولدات الديزل في توليد الكهرباء، وكمية التوفير من انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون حيث تقدر كمية التوفير للمواقع الأربعة عند تطبيق استخدام أنظمة الخلايا الشمسية (53000Kg)، وهذا يؤكد على الدور المستقبلي لمصادر الطاقة المتجددة في فلسطين.