Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2017 - zeszyt 4

Słoneczno-wiatrowe układy hybrydowe, jako alternatywne rozwiązanie dla tradycyjnych agregatów prądotwórczych

10.15199/48.2017.04.34

Jerzy MIKULIK

nr katalogowy: 104948
10.15199/48.2017.04.34

W artykule poruszono kwestię możliwości zastąpienia tradycyjnych generatorów prądotwórczych układami hybrydowymi wykorzystującymi energie: promieniowania słonecznego oraz wiatru. W oparciu o zbudowany matematyczny model symulacyjny wykonano analizę pod kątem zarówno aspektu środowiskowego, jak i niezawodnościowego obu alternatywnych rozwiązań. Uzyskane wyniki wskazują, że układy hybrydowe w wybranych warunkach mogą ograniczyć emisję substancji szkodliwych, zapewniając jednocześnie określony poziom niezawodności zasilania. Abstract. The paper investigates the possibility of replacing the traditional diesel generators by renewable hybrid energy sources utilizing the Sun and wind energy. Based on the formulated mathematical model an economic, environmental and reliability analysis has been conducted. The obtained results indicate that the hybrid energy source might have smaller environmental impact whilst satisfying the energy needs. (Solar-wind hybrid energy sources as an alternative for a traditional diesel generator). Słowa kluczowe: układy hybrydowe, środowisko, niezawodność. Keywords: hybrid energy sources, environment, reliability. Wstęp Obserwowany w ostatnich latach znaczący wzrost udziału odnawialnych źródeł energii (OZE) w strukturach wytwórczych systemów energetycznych poszczególnych krajów jest wynikiem przede wszystkim: systematycznie malejącego kosztu pozyskania z nich energii [1]; rosnącej sprawności konwersji energii pierwotnej np. w oparciu o efekt fotowoltaiczny [2]; czy też ustaleń międzynarodowych mających na celu ograniczenie wpływu działalności człowieka na zmiany klimatyczne [3]. Wprawdzie w skali globalnej udział OZE w pokrywaniu zapotrzebowania na energię jest stosunkowo niewielki, to w ramach wybranych krajów lub regionów stają się one jedynym źródłem zasilania [4]. Należy jednak zaznaczyć, iż wyniki prowadzonych badań [5,6] wskazują, iż możliwe jest pokrycie potrzeb energetycznych gospodarki światowej w op[...]

Bibliografia

[1] Kost, C., Mayer, J. N., Thomsen, J., Hartmann, N., Senkpiel, C., Philipps, S., ... & Schlegl, T. (2013). Levelized cost of electricity renewable energy technologies. Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE.
[2] Green, M. A., Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., & Dunlop, E. D. (2015). Solar cell efficiency tables (Version 45). Progress in photovoltaics: research and applications, 23(1), 1-9.
[3] Kim, K. H., Kabir, E., & Kabir, S. (2015). A review on the human health impact of airborne particulate matter. Environment International, 74, 136-143.
[4] Fraunhofer, I. S. E. (2015). Recent facts about phovoltaics in Germany. Fraunhofer Inst. Sol. Energy Syst., Freiburg, Tech. Report,
[Online]. Available: www. pv-fakten. de, 19.
[5] Jacobson, M. Z., & Delucchi, M. A. (2011). Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part I: Technologies, energy resources, quantities and areas of infrastructure, and materials. Energy Policy, 39(3), 1154-1169.
[6] Delucchi, M. A., & Jacobson, M. Z. (2011). Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part II: Reliability, system and transmission costs, and policies. Energy policy, 39(3), 1170-1190.
[7] Nema, P., Nema, R. K., & Rangnekar, S. (2009). A current and future state of art development of hybrid energy system using wind and PV-solar: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13(8), 2096-2103.
[8] Teale, G. S. M. (1984). 35,000-kW-hr Later-A User's Experience of Photovoltaic Solar Panels. Journal of petroleum technology, 36(05), 787-792.
[9] Jones, L. E. (2014). Renewable energy integration: practical management of variability, uncertainty, and flexibility in power grids. Academic Press.
[10] Teo, T. T., Logenthiran, T., & Woo, W. L. (2015, November). Forecasting of photovoltaic power using extreme learning machine. In Smart Grid Technologies-Asia (ISGT ASIA), 2015 IEEE Innovative (pp. 1-6). IEEE.
[11] Popławski, T., Dąsal, K., & Łyp, J. (2009). Problematyka prognozowania mocy i energii pozyskiwanych z wiatru. Polityka energetyczna, 12, 511-523.
[12] Parol, M. (2014). Prognozowanie ultrakrótkoterminowe mocy generowanej w odnawialnych źródłach energii z wykorzystaniem logiki rozmytej. Przegląd Elektrotechniczny, 90(6), 265-268.
[13] Hadjipaschalis, I., Poullikkas, A., & Efthimiou, V. (2009). Overview of current and future energy storage technologies for electric power applications. Renewable and sustainable energy reviews, 13(6), 1513-1522.
[14] Monforti, F., Huld, T., Bódis, K., Vitali, L., D'isidoro, M., & Lacal- Arántegui, R. (2014). Assessing complementarity of wind and solar resources for energy production in Italy. A Monte Carlo approach. Renewable Energy, 63, 576-586.
[15] Jurasz, J., & Piasecki, A. (2016). Evaluation of the Complementarity of Wind Energy Resources, Solar Radiation and Flowing Water-a Case Study of Piła. Acta Energetica.
[16] Jurasz, J., Piasecki, A., & Wdowikowski, M. (2016). Assessing temporal complementarity of solar, wind and hydrokinetic energy. In E3S Web of Conferences (Vol. 10, p. 00032). EDP Sciences.
[17] Bajor, M., Ziołkowski, P., & Widelski, G. (2015). Badanie współzależności poziomów generacji wiatrowej i potencjalnej generacji ze źródeł PV na obszarze ENERGA-OPERATOR SA. Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej.
[18] Khare, V., Nema, S., & Baredar, P. (2016). Solar-wind hybrid renewable energy system: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 58, 23-33.
[19] Marchel, P., & Paska, J. (2015). Niezawodność wytwarzania energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym przy uwzględnieniu odnawialnych źródeł energii. Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, (42), 39-42.
[20] Ceran, B., & Sroka, K. (2016). Wielokryterialna analiza współpracy hybrydowego systemu wytwórczego z systemem elektroenergetycznym. Polityka Energetyczna, 19.
[21] Jurasz, J., & Mikulik, J. (2016). Investigating Theoretical PV Energy Generation Patterns with Their Relation to the Power Load Curve in Poland. International Journal of Photoenergy, 2016.
[22] Jurasz, J., Krzywda, M., & Mikulik, J. (2016). How might residential PV change the energy demand curve in Poland. In E3S Web of Conferences (Vol. 10, p. 00059). EDP Sciences.
[23] Jurasz, J., Mikulik, J., & Piasecki, A. Wpływ zmienności temperatury na zapotrzebowanie na moc elektryczną w Polsce w latach 2002-2015. Przegląd Elektrotechniczny 92, 257-261 (2016).
[24] Jurasz, J., & Mikulik, J. (2015). Solar & wind hybrid power source for residential building mathematical model approach. Architecture Civil Engineering Environment, 8(4), 5-10.
[25] AIR X - the new 400 Watt turbine - owner’s manual. Southwest Windpower Inc; 2002.
[26] Kusakana, K., & Vermaak, H. J. (2013). Hybrid renewable power systems for mobile telephony base stations in developing countries. Renewable Energy, 51, 419-425.
[27] http://ec.europa.eu/eurostat
[28] Fleck, B., & Huot, M. (2009). Comparative life-cycle assessment of a small wind turbine for residential off-grid use. Renewable Energy, 34(12), 2688-2696.
[29] Kim, H. C., Wallington, T. J., Arsenault, R., Bae, C., Ahn, S., & Lee, J. (2016). Cradle-to-Gate Emissions from a Commercial Electric Vehicle Li-Ion Battery: A Comparative Analysis. Environmental Science & Technology, 50(14), 7715-7722.
[30] Fthenakis, V. M., Kim, H. C., & Alsema, E. (2008). Emissions from photovoltaic life cycles. Environmental science & technology, 42(6), 2168-2174.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 104948 "Słoneczno-wiatrowe układy..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2017-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2017-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma