Improving the reliability of Rwanda's electricity grid with solar pv micro-grids and battery energy storage support
Güneş fotovoltaik mikro şebeke ve batarya enerji depolama desteği ile Ruanda elektrik şebekesinin güvenilirliğinin artırılması
- Tez No: 904376
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Enerji optimizasyon modeli, Enerji performans analizi, Enerji üretimi, Energy optimization model, Energy performance analysis, Energy generation
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern dünyada enerjinin önemi ve ihtiyacı her geçen gün artmaya devam etmektedir. Enerji talebi artışı, enerji güvenilirliği ve sürekliliği zorunluluğunu yer almaktadır. Ancak geleneksel enerji kaynaklarından enerji üretiminin artması, çevresel ve küresel ısınma sorunlarını da arttırmaktadır. Geleneksel enerji kaynakların olumsuz etkilerinin üstesinden gelmek için yenilenebilir enerji kaynakları (YEK) gibi çevre dostu alternatif enerji kaynakları, çevresel faydaları ve bulunabilirlikleri nedeniyle teşvik edilmekte ve kullanılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji hasadı, enerji sürdürülebilirliğinin çözümlerinden biridir. Ancak YEK'in doğası gereği kesintili olması nedeniyle, batarya enerji depolama sistemleri (BEDS) gibi Enerji Depolama Sistemleri (EDS) kullanılmaktadır. Ayrıca YEK, güç sisteminin güvenilirliğinin arttırılmasına olumlu katkıda bulunur. Diğer bir taraftan, gelişmekte olan ülkelerde özellikle küçük yerleşim bölgelerinde dağıtım şebekelerinin yetersizliği nedeniyle şebekenin sağladığı elektrik enerjisinde sık sık kesintiler yaşanmaktadır. Bu sorun, bölgelerde yaşayan insanların yaşam kalitesini ve verimliliğini olumsuz yönde etkilemektedir. BEDS destekli yenilenebilir enerji kaynaklarının dağıtım sistemine entegre edilmesiyle bu sorunun üstesinden gelinebilir. Özellikle Ruanda'da radyal dağıtım şebekesi için elektrik arzındaki güvenilirliğin iyileştirilmesinde, iletim, dağıtım sistemi de dahil olmak üzere güç sistemi altyapısının düzeltilmesini ve enerji üretim kapasitesinin artırılmasını gerektirmektedir. Bu çalışmada Ruanda elektrik şebekesinin güvenilirliğini artırmak için fotovoltaik sistemleri ve BEDS, Gatumba ve Ntongwe fiderlerine entegre edildi. Yapılan çalışmalardan elde edilen sonuçlar, Ruanda'daki güneş enerjisi potansiyelinin, %86,65'e varan performans oranıyla %64,38'e varan kendi kendine yeterlilik düzeyinde yük sağlama yeteneğine sahip olduğunu göstermiştir. Güneş fotovoltaic sistemi ve BEDS ile entegre edilen besleyicilerde şebeke güvenilirliğini artırmak için, şebekenin devre dışı olduğu durumlarda yük talebinin fotovoltaic sistemi ve BEDS tarafından karşılanmasına olanak tanıyan koruma anahtarları yapılandırılmıştır, böylece enerji talebi karşılanır ve kesinti sıklığı ve süresi azaltılır. DigSILENT ve PV*SOL simülasyon araçlarını kullanarak, elde edilen simülasyon sonuçları, batarya destekli güneş PV sistemler ile güç sistemi güvenilirliğinin, sistem ortalama kesinti sıklığı ve süresi için sırasıyla %71,6 ve %95,5 oranında iyileştiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The importance and need for energy in the modern world continue to increase daily. This increase in energy demand goes with the necessity of its reliability and continuity of its supply. However, increasing energy use from conventional sources raises environmental and global warming issues. To mitigate the traditional energy sources' negative impacts, environment-friendly renewable energy sources (RES) have been promoted and used due to their environmental benefits and availability. Energy harvesting from RESs plays an essential role toward energy sustainability. To achieve the continuity of energy supply, given the intermittent nature of RES, Energy Storage Systems (ESS) such as Battery Energy Storage Systems (BESS) must be integrated with RESs. Furthermore, integrating RES into power systems has the capability to upgrade the system's reliability. In many developing countries, including small residential areas, the inadequacy of distribution networks often leads to frequent interruptions in grid-supplied electrical energy. This situation significantly impacts the life quality and productivity of the local population. However, this challenge can be addressed by introducing RESs and BESS in the distribution network to ensure a reliable and energy supply continuity. Particularly in Rwanda, for radial distribution network, the reliability improvement in electricity supply requires rectifications of power system infrastructure, including transmission, distribution system, and an increase in energy generation capacity. To assess the influence of RES on Rwanda's electricity grid reliability, solar photovoltaic (PV) systems with BESS are integrated into Gatumba and Ntongwe feeders. The results from conducted studies showed that the potential of solar energy can achieve a level of self-sufficiency of up to 64.38% and a performance ratio of up to 86.65%. To enhance the grid's reliability at the feeders integrated with solar PV system and BESS, protection switches are configured to allow the load demand to be supplied by PV system and BESS when the grid is unavailable thereby supplying the energy demand and reducing interruption frequency and duration. Simulation results from DigSILENT and PV*SOL simulation tools showed that by integrating solar PV systems with BESS to Gatumaba and Ntongwe feeders, the system reliability ameliorates by 71.6% and 95.5% for system average interruption frequency and duration, respectively.
Benzer Tezler
- Ülkemizdeki çeşitli büyüklükteki yerleşim merkezlerinde uygulanabilecek kültür yapısı planlama modeli
The Planning model of the cultural building which applicable at different size of settlement center
MUSTAFA İNCESAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUR ERKMEN
- Ameliyat öncesi hastaların ameliyata ilişkin duyguları, düşünceleri ve bilgi istekleri
The Pre-operative patiensts feelings throughts and information requirements concerning their surgical operations
KADRİYE BULDUKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
HemşirelikCumhuriyet ÜniversitesiHemşirelik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİHA ATALAY
- Tren, fren papuçlarının aşınmasının deneysel incelenmesi
Başlık çevirisi yok
RASİM İPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. BAKİ KARAMIŞ
- CO2-sodyum silikat bağlı kum sistemlerine etki eden parametrelerin incelenip maça ve kalıp özelliklerinin geliştirilmesi
The Investigation of the parameters effecting the mold and core made of CO2-sodium silicate bonded sands for improving the properties
ORHAN ŞERİF KOMAÇ