Optimally-Sized Design of a Wind/Diesel/Fuel Cell Hybrid System for a Remote Community
Notice bibliographique
Résumé
Remote communities, characterized by no connection to the main power grid, traditionally get their power from diesel generators. Long geographical distances and lack of suitable roads make the fuel transportation difficult and costly, increasing the final cost of electricity. A microgrid using renewable energy as the main source can serve as a viable solution for this problem with considerable economical and environmental benefits. The focus of this research is to develop a microgrid for a remote community in northern Ontario (Canada) that combines wind, as a renewable source of energy, and a hydrogen-based energy storage system, with the goal of meeting the demand, while minimizing the cost of energy and adverse effect on the environment. The existing diesel generators remain in the system, but their use is minimized. \n \nThe microgrid system studied in this research uses a wind turbine to generate electricity, an electrolyser to absorb the excess power from the wind source, a hydrogen tank to store the hydrogen generated by the electrolyser, a fuel cell to supply the demand when the wind resource is not adequate, and a diesel generator as a backup power. \n \n Two scenarios for unit-sizing are defined and their pros. and cons. are discussed. The economic evaluation of scenarios is performed and a cost function for the system is defined. The optimization problem thus formulated is solved by solvers in GAMS. The inputs are wind profile of the area, load profile of the community, existing sources of energy in the area, operating voltage of the grid, and sale price of electricity in the area. The outputs are the size of the fuel cell and electrolyser units that should be used in the microgrid, the capital and running costs of each system, the payback period of the system, and cost of generated electricity. Following this, the best option for the microgrid structure and component sizes for the target community is determined. \n \nFinally, a MATLAB-based dynamic simulation platform for the system under study with similar load/wind profile and sizing obtained in optimization problem is developed and the dynamic behaviour of microgrid at different cases is studied.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,007 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».