Method of technical and economic operation parameters calculation for power supply system with photovoltaic cells
Keywords:
photovoltaic cells, power supply system structure, domestic electricity consumers, tariff, electricity generation modeAbstract
Abstract. Purpose. This paper presents the technical and economic characteristics research of the hybrid power supply system structures implementation for domestic consumers using renewable energy - photovoltaic cells. Methodology. The proposed method for calculating and selecting of the hybrid power supply system takes into account payment for electricity in the domestic sector and modes of consumption from more than one source of energy, capital costs and payback periods of solutions by reducing fees for centralized power supply is developed and proposed. The use of this methodology will allow identifying and recommending the optimal structure of the power supply system for the specific conditions of the individual consumer. Findings. As a result of the calculations, obtained by the proposed method, technical and economic characteristics of the power system with photovoltaic cells are given. They differ from the existing by complex taking into account current tariffs on electricity for residential consumers, operation modes of the system elements and allow selection of the optimal structure of the system that provides minimum payback period criterion. Originality. The dependences of the payback period for the various power supply system structures on the amount of electricity consumption show that there is no specific relationship between the payback period and the power of system components. This fact cause the necessity of analyze of possible structures and modes of operation for conditions of each consumer individually. Practical value. The existing tariff system of electricity consumption payment makes the ensuring of its full energy independence from a centralized network due to the 100% consumption coverage by photovoltaic cells impractical and is the least favorable structure due to the payback period, which is several times higher than the payback period of the system with combined power supply.References
Bondarchuk A. S. Vnutrishn'obudynkove elektropostachannya. Kursove proektuvannya [Inwardly household electric power supply]. Kyiv: Osvita Ukrayiny, 2015, 480 р. Available at: http://library.nung.edu.ua/html (in Ukrainian).
Bondarchuk A. S. Prohnozna enerhetychna, ekonomichna ta ekolohichna efektyvnist' zaprovadzhennya merezhevykh sonyachnykh elektrostantsiy v rynkovykh umovakh [The forecast power, economic and ecological efficiency of the usage of networked solar power-stations under market conditions] Elektrotekhnichni ta kompyuterni systemy [Electrotechnic and Computer Systems]. 2015, no. 20 (96), pp. 51-55. Available at: http://www.etks.opu.ua/?fetch=articles&with=info&id=739 (in Ukrainian).
Metodyi rascheta resursov vozobnovlyaemyih istochnikov energii [Methods for calculating the renewable energy resources] Moscow: Izdatelskiy dom MEI, 2009, 144 p. (in Russian)
Razumniy Y. T. Rukhlov A. V., Prokuda V. M. and Rukhlova N. Y. Efectyvne vycorystanna electroenergii ta palyva [Effective use of electric power and fuel]. Dnipropetrovsk, NGY Publ., 2014. 223 p. Available at: http://ir.nmu.org.ua/ bitstream/handle/123456789/1923/НТБ451990.pdf. (In Ukrainian).
Rusan V.I. and Korotkevich M.A. Kompleksnoe ispolzovanie vozobnovlyaemyih istochnikov energii [Integrated use of renewable energy sources]. Minsk, Institut energetiki APK NAN Belarusi Publ., 2004. 48 p. (in Russian).
Sibikin Yu.D. Netraditsionnyie i vozobnovlyaemyie istochniki energii [Alternative and renewable energy sources]. Moscow, Knorus Publ., 2012, 240 p. (in Russian).
Vissarionov V.I., Deryugina G.V., Kuznetsova V.A. and Malinin N.K. Colnechnaya energetika [Solar Energy]. Moscow, Izdatelskiy dom MEI Publ., 2008, 276 p. (in Russian).
Tulchin I. K. and Nudler G. I. Elektricheskie seti zhilyih i obschestvennyih zdaniy [Electrical network of residential and public buildings]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1983, 304 p. (in Russian).
Benefits of Renewable Energy Use. Available at: http://www.ucsusa.org/clean_energy/our-energy-choices/renewableenergy/public-benefits-of-renewable.html#.V_JzO_mLTIU (in English).
Challenges in Integrating Renewable Technologies into an Electric Power System. White Paper. Available at: http://pserc.wisc.edu/research/white_papers.aspx (in English).
Determination of tariff and other norms for Solar Rooftop and Small Photovoltaic Power Plants. Available at: http://www.karnataka.gov.in (in English).
Smart Grids and Beyond: Achieving the Full Potential of Electricity Systems / M. Kezunovic, J. McCalley, and T. Overbye // Proceedings of the IEEE 100 (Centennial-Issue): 2012, - P. 1329-1341. Available at: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=6174431 (in English).
Vittal V. The Impact of Renewable Resources on the Performance and Reliability of the Electricity Grid. The Bridge. National Academies Press. April 2010. – Available at: https://www.nae.edu/Publications/Bridge/TheElectricityGrid/18587.aspx (in English).
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
