Techno-economic feasibility study of hydrogen storage in enhancing the reliability of a renewable-based microgrid for residential applications
Notice bibliographique
Résumé
The rapid transition toward cleaner energy requires microgrid models that are not only technically feasible but also economically and environmentally compelling for local contexts. This work develops and evaluates a hybrid renewable microgrid tailored for a residential building in Nazipur, Patnitala Thana, Naogaon District, Bangladesh. Using HOMER Pro (v3.14.2), the system integrates solar photovoltaic (PV), wind turbines (WT), an electrolyzer-hydrogen tank-fuel cell chain ("power-to-gas-to-power"), and a grid connection. The optimized design achieves a remarkably low cost of energy (COE) $0.0396/kWh and a net present cost (NPC) of $145,664 with minimal annual operating expenses ($1,100). The total carbon footprint is limited to 11,158 kg/yr, reflecting a 95.8% reduction compared with conventional supply, while hydrogen is generated at $3.32/kg, reinforcing its role as a viable long-term storage medium. Beyond techno-economics, the study examines system stability through dynamic voltage and frequency response modelling in MATLAB, and explores resilience under uncertainty via sensitivity analysis of solar radiation, wind speed, hub height, temperature, and financial variables. The findings highlight that integrating hydrogen into renewable-based microgrids offers a scalable pathway for decarbonizing residential sectors in Bangladesh and similar developing regions. This research thus advances the discourse on hydrogen-augmented microgrids, underscoring their potential to bridge the gap between sustainability targets and local energy security. This study uniquely integrates a correlation-based sensitivity analysis with MATLAB dynamic validation to establish the reliability and feasibility of a hydrogen-augmented hybrid microgrid for residential applications.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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 ».