Increasing renewable energy utilization in the Arctic: Benefits of electric thermal storage in hybrid PV-wind-diesel microgrids
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Notice bibliographique
Résumé
Remote Canadian communities, predominantly indigenous, often rely on diesel fuel for electricity, which is costly and environmentally detrimental. Integrating renewable energy (RE) sources, as shown in a previous study from the same authors (Paulin-Bessette et al., 2023), can mitigate greenhouse gas (GHG) emissions, improve air quality, and reduce costs, although limitations due to RE curtailment were observed when using photovoltaic (PV) panels and wind turbines (WT) without storage. This paper proposes a novel microgrid configuration incorporating electric thermal storage (ETS) units to store excess RE production as heat, offering a cost-effective alternative to electrochemical batteries that reduces curtailment, supports grid stability, and lowers heating costs in Arctic communities with high thermal demand. The diesel microgrid model incorporating PV panels, wind turbines, and ETS units was developed in MATLAB Simulink, using experimental data from Hydro-Quebec to accurately simulate thermal storage behavior. Results show that ETS integration can increase the fuel savings by close to 50 % when compared to the results obtained in the initial study without storage. This approach supports decarbonization goals and promotes healthier living conditions in remote Arctic communities. • Most Canadian remote communities rely on fossil fuels to produce electricity. • Introducing renewable energy can reduce fuel consumption and GHG emissions. • Without storage, the penetration of variable renewable energy is limited. • In these microgrids, fossil fuel heating emits more GHG than electricity generation. • ETS can mitigate RE variability and reduce fossil fuel use for heating.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 découle