مقایسه مینی گریدهای مبتنی بر DC و AC برای برق رسانی مقرون به صرفه جوامع در حال توسعه روستایی
چکیده
آفریقای سیاه (زیرصحرایی) به خاطر نرخ پائین توسعه شبکه که مستلزم فعالیتهای اقتصادی پائین در آن مناطق، توزیع پراکنده جمعیت تقاضاهای پائین بار خانوار و تولید ناکافی برق است همچنان از فقر انرژی آسیب می بیند. از طرف دیگر، سیستم های میکروتولید برق خورشیدی کوچک به خانوارها این امکان را می دهند تا در سیستم های قدرتشان حداقل سرمایه گذاریها را انجام داده و آن سیستم ها را مطابق تغییر موقعیت های اقتصادی و تقاضای برق، اصلاح نمایند. برای توسعه اجتماعی اقتصادی روستایی، به الکتریسیته فراتر از روشنایی نیاز می باشد. بدون شبکه، تنها راهکار جایگزین، ریزشبکه های مبتنی منابع انرژی تجدید پذیر است که در سطح محلی دسترس پذیر هستند. در این کار، محاسن و معایب سیستم های کوپل شده DC و AC در رابطه با هزینه ، کارایی و عملکر د کلی، را باهم مقایسه می کنیم. تحقیق نشان می دهد که مراحل تبدیل توان بزرگترین نقاط تلفات توان در ریزشبکه ها هستند و به همین خاطر اجتناب از بسیاری از مراحل تبدیل، منجر به بهبود عملکرد کلی سیستم می گردد. تحقیق همچنین نشان می دهد که بهترین عملکرد زمانی تحقق می یابد که وسایل DC با توان شبکه های کوپل شده DC، با ژنراتورهای برق DC توزیع شده نظیر PV تامین شده باشند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که وقتی انتخاب هاداده شده باشد، مصرف کنندگان تصمیم می گیرند به شبکه های DC با ذخیره غیر متمرکز متصل شوند که دلیل این امر پائین ترین هزینه های عملیاتی، سهولت توسعه، و عملکرد کلی بهتر در مقایسه با شبکه های دیگر است.
1. مقدمه
امروزه، به خاطر تولید ناکافی برق، شبکه های توزیع و انتقال ناکافی و ناکارآمد برق برای مناطق روستایی، شاخص بالای فقر و مقرون به صرفه نبودن انتخاب های برق رسانی موجود، تقاضای بسیار پائین برق خانوار و کاربرد کمتر تولیدی و موثر برق در مناطق روستایی که منجر به تاخیر در سرمایه گذاریها در شبکه های انتقال و توزیع و عدم قابلیت اطمینان شبکه برق ملی می گردد، به همراه خاموشی ها و قطعی های زمان بندی نشده مکرر که منجر به آسیب وسایل برقی، درآمدهای از دست رفته و هزینه های بالای برق می گردد، در حدود 588 میلیون نفر در آفریقای سیاه، به برق دسترسی ندارند (IEA، World Energy Outlook، 2018). جدول 1 دسترسی به برق در سال 2018 را نشان می دهد.
Abstract
Sub-Saharan Africa continues to suffer energy poverty due to low grid expansion rates necessitated by low economic activities in those regions, sparse population distribution coupled with low household load demands, and insufficient power generation. On the other hand, small solar power microgeneration systems have emerged as potential alternatives to grid electrifications, enabling households to make modest investments into their power systems, and to modify those systems according to their changing economic and power demand circumstances. For rural social-economic development, electricity-beyond-lighting is needed. Without the grid, the only alternative is minigrids based on locally available renewable energy resources. In this work, we compare the merits and demerits of DC and AC coupled systems as pertains to costs, efficiencies, and overall performances. Research shows that power conversion stages are the biggest points of power losses in minigrids and therefore avoiding many conversion stages lead to improved overall system efficiencies. Research also shows that the best performances are realized when DC-inherent appliances are supplied with power from DC-coupled networks, supplied by distributed DC power generators such as PV. Simulation results show that when given choices, consumers choose to connect to DC networks with decentralized storage due to lowest operating costs, ease of expansion, and overall better performances when compared to other networks.
1. Introduction
Today, about 588 million people still lack access to electricity in rural sub-Saharan Africa because of insufficient power generation, insufficient and inefficient power transmission and distribution networks to rural areas, high poverty index and thus unaffordability of available electrification options, very low household power demands coupled with very low productive use of electricity in rural areas leading to delayed investments in transmission and distribution networks to those areas, and unreliability of the national electricity grid, with frequent unscheduled blackouts and brownouts, leading to damages to appliances, lost revenues, and high power costs (IEA, World Energy Outlook, 2018). Table 1 shows electricity access in 2018.
گزیده ها
چکیده
1. مقدمه
2. مینی گریدها
2.1. مینی گریدهای DC و AC
2. 2. تلفات توان در سیستم های DC و AC
3. مدلسازی مینی گریدهای DC و AC
4. نتایج و بحث
5. نتایج
منابع
Highlights
Abstract
1. Introduction
2. Minigrids
2.1. DC vs. AC minigrids
2.2. Power losses in DC vs. AC systems
3. Modelling DC vs. AC minigrids
4. Results and discussion
5. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه