Оценка технико-экономических возможностей гибридной системы PV / WIND / DG / BATTERY для Екатеринбурга, Россия

Источниками производства электроэнергии в России являются в основном ископаемые виды топлива, богатые углеводородными ресурсами страны и атомные электростанции. Страна обладает огромным потенциалом возобновляемых источников энергии, которые еще предстоит полностью освоить. В этом исследовании оценивался технико-экономический потенциал системы PV/ Wind / DG / Battery для интеграции в Екатеринбург и другие сельские районы вокруг этого анклава. При моделировании системы использовалось программное обеспечение «Гибридная оптимизация нескольких энергетических ресурсов», при анализе использовались некоторые финансовые показатели, такие как приведенная стоимость энергии (LCOE) и чистая приведенная стоимость (NPC). Результаты ежемесячного производства электроэнергии показывают, что в общей сложности 75 469 кВт*ч / год электроэнергии было произведено с помощью гибридной системы. Фотоэлектрическая система произвела 29 405 кВт / ч в год, что составляет 39% от общего объема электроэнергии, произведенной за год. Ветровая система также произвела 23 291 кВт*ч / год, что также составляет 30,9% от общего объема электроэнергии, вырабатываемой в год, в то время как система ДГ произвела около 22 773 кВт*ч / год, что составляет 30,1% от общего объема электроэнергии, вырабатываемой гибридной системой. Было произведено избыточное количество электроэнергии в размере 2353 кВт*ч / год, что составляет около 3,12% от всей годовой выработки электроэнергии. Система зафиксировала LCOE в размере 0,356 доллара США / кВт*ч, NPC в размере 255 478,80 долларов США и эксплуатационные расходы (OC) в размере 9 409,72 долларов США. Полученный результат будет слишком дорогим, если будет реализован на выбранных финансовых условиях. Однако проведенный анализ чувствительности показывает, что стоимость энергии может быть значительно снижена, если некоторые выбранные финансовые переменные будут изменены.

1. Rad, M.A. Ghasempour R, Rahdan P, Mousavi S, Arastounia M. Techno-economic analysis of a hybrid power system based on the cost-effective hydrogen production method for rural electrification, a case study in Iran // Energy. - 2020. - 190. - 116421.

2. Agyekum, E.B., Ansah M.N.S., K.B Afornu. Nuclear energy for sustainable development: SWOT analysis on Ghana’s nuclear agenda // Energy Rep. - 2020. - 6. - 107–15. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2019.11.163.

3. Abdin, Z, Merida, W. Hybrid energy systems for off-grid power supply and hydrogen production based on renewable energy: A techno-economic analysis // Energy Conversion and Management. 2019. - 196. - 1068-79.

4. Agyekum E.B., Velkin V.I., Hossain I. Comparative evaluation of renewable energy scenario in Ghana // In: IOP conference series: materials science and engineering. 2019. - (Vol. 643, No. 1, p. 012157). doi: 10.1088/1757-899X/643/1/012157.

5. Ansong M., Mensah, L.D, Adaramola, M. S. Techno-economic analysis of a hybrid system to power a mine in an off-grid area in Ghana // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2017. – 23. - 48-56.

6. Agyekum, E. B., Nutakor C. Feasibility study and economic analysis of stand-alone hybrid energy system for southern Ghana // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2020. - 39. - 100695. https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100695.

7. Elkadeem, M.R., Wang S, Sharshir S.W., Atia E.G. Feasibility analysis and techno-economic design of grid-isolated hybrid renewable energy system for electrification of agriculture and irrigation area: A case study in Dongola, Sudan // Energy Conversion and Management. 2019. – 196. - 1453-78.

8. Velkin, V.I. Research efficiency of complex systems with spread spectrum renewable energy for electric power supply decentralized objects in Russia // WIT Transactions on Ecology and the Environment. 2014. - 190. - 437-44.

9. Yekaterinburg, Russia latitude longitude: https://latitudelongitude.org/ru/yekaterinburg/ Accessed 10 April, 2020.

10. A city guide to Yekaterinburg: https://realrussia.co.uk/Info/Destinations/Yekaterinburg Accessed 10 April, 2020.

11. Agyekum, E.B., Velkin V.I., Hossain I. Sustainable energy: Is it nuclear or solar for African Countries? Case study on Ghana // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2020. - 37. - 100630. https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100630.

12. Odou, O.D.T et al. Hybrid off-grid renewable power system for sustainable rural electrification in Benin // Renewable Energy. 2020. - 145. - 1266-1279.

13. Azimoh, C.L., Klintenberg P., Wallin F., Karlsson B., Mbohwa C. Electricity for development: minigrid solution for rural electrification in South Africa // Energy Convers Manage. 2016. – 110. - 268–77.

14. Russia Diesel prices, 21-Oct-2019: https://www.globalpetrolprices.com/Russia/diesel_prices/ Accessed 30 Dec, 2019.