Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Performance examination of CIGS thin-film photovoltaic system: a case study

Al-Ghzaiwat Mutaz, Sami Hamzeh, Avam Athuk Homam, As’ad Samer, Andruszkiewicz Artur, Alsaqoor Sameh

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 4

238--246

EN

This work conducts performance analysis on a thin-film based photovoltaic (PV) solar system located on the Middle East University (MEU) campus in Jordan. The analysis includes gauging the performance of the PV system using established industry performance parameters, and studying the energy production trends. After investigating different aspects affecting the PV solar system such as the PV modules temperature losses and component availability, several causes of low energy output are hypothesized and discussed. Afterwards, a new PV system that relies on crystalline silicon technology was proposed and designed with proper system components along with an economic feasibility study. The new system is designed to provide a comparison to the currently installed system under the same site conditions and to be presented as a future project proposal for the university to pursue. As a result, we have found that the performance ratio of the new proposed PV solar system is five times higher in comparison with the currently installed system.

PL

W tej pracy przeprowadzono analizę wydajności cienkowarstwowego systemu fotowoltaicznego (PV) zlokalizowanego na terenie kampusu Middle East University (MEU) w Jordanii. Analiza obejmuje pomiar wydajności systemu PV przy użyciu ustalonych parametrów wydajnościowych branży oraz badanie trendów produkcji energii. Po zbadaniu różnych aspektów wpływających na system PV, takich jak straty temperatury modułów PV i dostępność komponentów, wysunięto hipotezę i omówiono kilka przyczyn niskiej wydajności energetycznej. Następnie zaproponowano i zaprojektowano nowy system PV, który opiera się na technologii krzemu krystalicznego, z odpowiednimi komponentami systemu wraz ze studium wykonalności ekonomicznej. Nowy system ma zapewnić porównanie z obecnie zainstalowanym systemem w tych samych warunkach na miejscu i zostać przedstawiony jako przyszła propozycja projektu, którą uniwersytet będzie mógł realizować. W rezultacie odkryliśmy, że współczynnik wydajności nowego proponowanego systemu PV jest pięć razy wyższy w porównaniu z obecnie zainstalowanym systemem.

2

Optimizing home energy balance with Bayesian models: predicting solar panel efficiency in variable weather conditions

Poniatowski Adrian, Baranowski Jerzy

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 4

62--70

EN

Photovoltaic (PV) technology is revolutionizing renewable energy by providing a sustainable and inexhaustible source of electricity. This paper explores Bayesian models for predicting home energy balance when using solar panels, with a focus on optimizing energy production under varying weather conditions in Poland. The research emphasizes the importance of personalized energy management solutions due to the high variability in household consumption patterns. Two distinct Bayesian models are developed to predict energy production and consumption, leveraging factors such as temperature, insulation, cloudiness, and day length. Data collected over five months from a specific region in Poland was used to validate these models. The results demonstrate the models’ effectiveness in capturing the variability in energy production and provide insights into optimizing the efficiency of PV systems. This study offers valuable guidelines for individuals considering investments in photovoltaic panels, highlighting potential profitability and efficiency improvements.

PL

Technologia fotowoltaiczna (PV) rewolucjonizuje odnawialne źródła energii, zapewniając zrównoważone i niewyczerpane źródło energii elektrycznej. W niniejszym artykule zbadano modele bayesowskie służące do przewidywania bilansu energetycznego w domu podczas korzystania z paneli słonecznych, ze szczególnym uwzględnieniem optymalizacji produkcji energii w zmiennych warunkach pogodowych w Polsce. Badania podkreślają znaczenie spersonalizowanych rozwiązań w zakresie zarządzania energią ze względu na dużą zmienność wzorców zużycia energii w gospodarstwach domowych. Opracowano dwa odrębne modele bayesowskie w celu przewidywania produkcji i zużycia energii, wykorzystując takie czynniki jak temperatura, izolacja, zachmurzenie i długość dnia. Dane zebrane w ciągu pięciu miesięcy z określonego regionu w Polsce zostały wykorzystane do walidacji tych modeli. Wyniki pokazują skuteczność modeli w uchwyceniu zmienności produkcji energii i dostarczają spostrzeżeń na temat optymalizacji wydajności systemów PV. Niniejsze badanie oferuje cenne wskazówki dla osób rozważających inwestycje w panele fotowoltaiczne, podkreślając potencjalną rentowność i poprawę wydajności.

3

Analiza efektywności hybrydowego źródła energii wykorzystującego energię Słońca, wiatru i geotermii – studium przypadku

Pierzchała Karol, Pająk Leszek

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2025

|

T. 56, nr 4

6--11

PL

W artykule opisano analizę efektowności działania ciepłowni geotermalnej, w której sprężarkowa pompa ciepła wykorzystuje wodę geotermalną jako dolne źródło, a energię napędową wytwarza się lokalnie przy wykorzystaniu siłowni wiatrowej i instalacji fotowoltaicznej. Założono, że moc zainstalowana w pompie ciepła odpowiada zapotrzebowaniu na moc odbiorcy ciepła, a moc zainstalowana w siłowni wiatrowej i instalacji PV może zmieniać się, z założonym dwudziestopięcioprocentowym krokiem, od 0 do 100%. W obliczeniach dopuszczano możliwość współpracy źródła energii elektrycznej z siecią elektroenergetyczną, która mogła okresowo pobierać nadwyżki lub dostarczać niedobory energii elektrycznej. Dokonano optymalizacji źródła energii przyjmując, że optymalizowaną funkcją celu będzie prosty czas zwrotu nakładów inwestycyjnych, a optymalizacji dokonano metodą bezpośrednią. Najkrótszym czasem zwrotu (5, 4 lat) cechuje się wariant z turbiną wiatrową o mocy zainstalowanej równej 25% maksymalnego zapotrzebowania na moc napędową dla pompy ciepła, bez fotowoltaiki. Parametry systemu ciepłowniczego odpowiadają rzeczywistym parametrom roboczym istniejącej ciepłowni geotermalnej w Mszczonowie. Założono utrzymanie stałej temperatury, do której schłodzona zostanie woda geotermalna. Z szacunkowych kosztów wynika, że każdy z analizowanych wariantów, cechuje się relatywnie niskim czasem zwrotu przewidzianych nakładów inwestycyjnych (poniżej 10 lat), w stosunku do wariantu zakładającego zakup energii elektrycznej z sieci.

EN

In this study, the efficiency of a geothermal heating plant was analyzed, where a compressor heat pump utilizes geothermal water as the lower heat source, while the driving energy is generated locally using a wind turbine and a photovoltaic (PV) installation. It was assumed that the installed capacity of the heat pump corresponds to the heat consumer’s power demand, while the installed capacity of the wind turbine and PV installation can vary, with a set step of twenty-five percent, from 0 to 100%. The calculations allowed for the possibility of cooperation between the electrical energy source and the power grid, which could periodically consume surplus energy or supply energy shortages. The optimization of the energy source was carried out, assuming that the objective function to be optimized was the simple payback period of investment expenditures, and the optimization was performed using a direct method. The shortest payback period (5.4 years) was found in the variant with a wind turbine installed at 25% of the maximum power demand for the heat pump. The heating system parameters correspond to the actual operating parameters of the existing geothermal heating plant in Mszczonów. It was assumed that the geothermal water would be cooled to a constant target temperature. Cost estimate indicates that the energy produced in the heating plant would be competitive with the analyzed referenced variant has a relatively short payback period for the planned investment expenditures (below 10 years) compare to purchase of the electricity from the grid.

4

Prediction of photovoltaic energy generation using recurrent and transformer neural networks

Siwek Krzysztof, Świder Stanisław

Archives of Electrical Engineering

|

2025

|

Vol. 74, nr 2

311--330

EN

Precise prediction of photovoltaic (PV) energy generation is essential for optimal, profitable and ecological management of electric energy resources all over the world. As a result, attempts are being made to develop more accurate prediction algorithms. This paper compares the application of Long Short-Term Memory (LSTM, a subtype of Recurrent Neural Networks), PatchTST (a type of Transformer Neural Network – TNN) and ensemble models (making use of these two approaches) for estimating PV energy production 24 hours ahead. The results indicate that both analysed single methods have comparable prediction accuracy, though the hybrid approach outperforms them. The experiments were conducted on data from PV sites deployed across campuses at Australian La Trobe University. However, future studies could verify this approach using different datasets. Algorithms and results presented in this study may especially contribute to the development of Recurrent and Transformer Neural Networks as prediction methods of PV energy production.

5

Zastosowanie OZE w kontekście dekarbonizacji portów morskich – uwarunkowania techniczne na przykładzie instalacji fotowoltaicznej

Muc Adam, Detka Kalina

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 11

146--153

PL

W pracy przedstawiono przykłady zastosowania różnego typu odnawialnych źródeł energii elektrycznej stosowanych w portach morskich na świecie. Skupiono się na elektrowniach, w których energia pozyskiwana jest ze słońca, wiatru i wody. Zwrócono uwagę, że mimo rosnącego zainteresowania morską energetyką wiatrową obecnie w portach morskich na świecie dominują instalacje fotowoltaiczne. Z tego powodu w pracy przeprowadzono analizę sposobów montażu takiej instalacji na jej wydajność oraz wymiary. Z przeprowadzonych badań wynika, że sposób montażu paneli fotowoltaicznych ma krytyczny wpływ na powierzchnię instalacji, a głównym zasobem każdego portu jest właśnie przestrzeń, która jest przedmiotem obrotu.

EN

The paper presents examples of various types of renewable electric energy sources used in worldwide maritime ports. It focuses primarily on power plants where energy is harnessed from the sun, wind, and water. It notes that despite growing interest in offshore wind energy, photovoltaic installations currently dominate in the world's maritime ports. For this reason, the paper conducts also an analysis of how the installation method influence of the efficiency of such a system. The investigation shows that the method of mounting photovoltaic panels has a significant impact on the efficiency and size of the planned installation.

6

Sliding mode based PSO MPPT for solar PV system

Youcef Halali, Touhami Ghaitaoui, Omar Ouledali, Essama Ghaitaoui Ahmed, Slimane Laribi

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 1

86--90

EN

This paper presents a novel Sliding Mode based Particle Swarm Optimization (PSO) Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm for Solar Photovoltaic (PV) systems. The proposed algorithm aims to optimize the power output of the PV system by continuously tracking and maintaining the maximum power point (MPP) under varying environmental conditions. the proposed algorithm shows superior robustness against variations in solar radiation and temperature, making it suitable for real-world applications. The effectiveness of the algorithm is verified through comparative analysis with other existing MPPT techniques, validating its superiority in achieving optimal power generation for Solar PV systems.

PL

W artykule przedstawiono nowy algorytm śledzenia maksymalnego punktu mocy (MPPT) oparty na trybie przesuwania dla systemów fotowoltaicznych (PV). Proponowany algorytm ma na celu optymalizację mocy wyjściowej systemu fotowoltaicznego poprzez ciągłe śledzenie i utrzymywanie punktu maksymalnej mocy (MPP) w różnych warunkach środowiskowych. proponowany algorytm wykazuje doskonałą odporność na zmiany promieniowania słonecznego i temperatury, dzięki czemu nadaje się do zastosowań w świecie rzeczywistym. Skuteczność algorytmu jest weryfikowana poprzez analizę porównawczą z innymi istniejącymi technikami MPPT, potwierdzającą jego wyższość w osiąganiu optymalnego wytwarzania energii dla systemów fotowoltaicznych.

7

Model predictive control based PV grid-connected single-stage three phase split-source inverter

Feroura Hamza, Krim Fateh, May Abdelouahad, Belaout Abdesslam

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 11

88--93

EN

Single-stage power conversion systems with boosting capabilities offer some important advantages. Among various alternatives, the split source inverter (SSI) has recently garnered attention as a potential alternative to the commonly employed Z-source inverter. This paper proposes a model predictive control (MPC) algorithm for grid integration of photovoltaic (PV) systems using a three phase SSI. SSI is similar to conventional voltage source inverter (VSI) and requires the same number of power switches with three additional diodes connected between the input source through an inductor and the nodes of each inverter leg. The proposed finite control-set model predictive controller (FCS-MPC) uses a discrete-time model of the system in order to predict its future behaviour for each of the finite states, then the optimal control action is chosen by minimizing a suitable cost function. Simulation results presented in this paper demonstrate the feasibility and the good performance of the proposed system.

PL

Jednostopniowe systemy konwersji mocy z możliwością zwiększania mocy oferują kilka ważnych zalet. Wśród różnych alternatyw, ostatnio uwagę zwraca falownik z dzielonym źródłem (SSI) jako potencjalna alternatywa dla powszechnie stosowanego falownika ze źródłem Z. W artykule zaproponowano model algorytmu sterowania predykcyjnego (MPC) do integracji sieci systemów fotowoltaicznych (PV) z wykorzystaniem trójfazowego SSI. SSI jest podobny do konwencjonalnego falownika źródła napięcia (VSI) i wymaga takiej samej liczby przełączników mocy z trzema dodatkowymi diodami podłączonymi pomiędzy źródłem wejściowym poprzez cewkę indukcyjną a węzłami każdej nogi falownika. Proponowany sterownik predykcyjny modelu skończonego zbioru sterowania (FCS-MPC) wykorzystuje dyskretny model systemu w celu przewidzenia jego przyszłego zachowania dla każdego ze skończonych stanów, następnie wybierane jest optymalne działanie sterujące poprzez minimalizację odpowiedniej funkcji kosztu . Wyniki symulacji przedstawione w tym artykule wykazują wykonalność i dobrą wydajność proponowanego systemu.

8

Experimental validation of Single-Phase Single-Stage Grid Connected Photovoltaic System using RT-LAB under real atmospheric conditions

Boumassata Abderraouf, Khaled Oussama, Rehabi Samah

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 6

107--111

EN

This paper presents an experimental validation of a single-phase single-stage grid connected photovoltaic (PV) system using the RT-LAB OP5700 real-time simulator. The study is divided into two main parts. In the first part, we introduce the characteristics of the GALIX JW-G2100 model photovoltaic panel. The second part focuses on configuring and implementing the single-phase single-stage grid connected PV system in two different topologies. The objectives are to fulfill electrical demands and maximize the power output of the PV panel. We employ the OP-5700 for analyzing the results obtained from various tests. To enhance power extraction from the solar panel, it is crucial to operate the photovoltaic system at the maximum power point (MPP). We present and discuss the experimental results of the photovoltaic system under real atmospheric conditions, which was constructed at the Electrotechnical Laboratory of the National Polytechnic School of Constantine.

PL

W artykule przedstawiono eksperymentalną walidację jednofazowego, jednostopniowego systemu fotowoltaicznego (PV) podłączonego do sieci z wykorzystaniem symulatora czasu rzeczywistego RT-LAB OP5700. Opracowanie podzielone jest na dwie główne części. W pierwszej części przedstawiamy charakterystykę panelu fotowoltaicznego model GALIX JW-G2100. Druga część koncentruje się na konfiguracji i implementacji jednofazowego, jednostopniowego systemu fotowoltaicznego podłączonego do sieci w dwóch różnych topologiach. Celem jest spełnienie wymagań elektrycznych i maksymalizacja mocy wyjściowej panelu fotowoltaicznego. Do analizy wyników uzyskanych z różnych testów wykorzystujemy OP-5700. Aby zwiększyć pozyskiwanie energii z panelu słonecznego, ważne jest, aby system fotowoltaiczny działał w punkcie maksymalnej mocy (MPP). Przedstawiamy i omawiamy wyniki eksperymentów układu fotowoltaicznego w rzeczywistych warunkach atmosferycznych, który został zbudowany w Laboratorium Elektrotechnicznym Politechniki Narodowej w Konstantynie.

9

Analysis of the possibility of increasing the selfconsumption rate in a household PV micro-installation due to the storage of electricity and heat

Khawaja Alisha, Olczak Piotr

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 3

71--86

EN

Between 2019 and 2023, over one million PV micro-installations were built in Poland. Most of them have the option of settling prosumer discounts: net-metering (80% of energy sent to the grid returns to the user for PV installation power up to 10 kWp and 70% for power between 10 and 50 kWp). Owners of new PV micro-installations (from 2022) are subject to net-billing settlements, which is economically unfavorable due to the coexistence of low energy prices and high productivity of PV panels. This, however, favors efforts to increase self-consumption of energy in prosumer PV micro-installations. Therefore, for the selected PV installation, the use of electricity storage and thermal energy storage (for the purposes of preparing domestic hot water) was analyzed. The calculations were based on data from the installation collected during one year of operation. A calculation methodology for energy distribution for the consumption and storage of electricity and heat was developed, and thus for estimating the value of energy sent to the grid, taking into account the above-mentioned. The use of electrical and thermal energy storage resulted in an increase in the value of self-consumed energy, with the self-consumption coefficient ranging from 30 to over 80%. The self-consumption rate in the first year of operation of the installation (without energy storage) reached 27.1%, and in the second year 30.7%. A 3 kWh electricity storage would increase the selfconsumption rate in the following years to 51 and 57.2%, and for a 6 kWh capacity 58.5 and 64.1%.

PL

W latach 2019–2023 w Polsce przybyło ponad milion mikroinstalacji PV. Większość z nich ma możliwość rozliczania bonifikat prosumenckich – net-metering (80% energii wysłanej do sieci wraca do użytkownika dla mocy instalacji PV do 10 kWp i 70% dla mocy od 10 do 50 kWp). Właściciele nowych mikroinstalacji PV (od 2022 r.) podlegają rozliczeniu typu net-billing, co jest niekorzystne ekonomicznie ze względu na współwystępowanie niskich cen energii i wysokiej produktywności paneli PV. Sprzyja to jednak działaniom na rzecz zwiększenia autokonsumpcji energii w prosumenckich mikroinstalacjach PV. Dlatego dla wybranej instalacji PV przeanalizowano wykorzystanie magazynowania energii elektrycznej i magazynowania energii cieplnej (na potrzeby przygotowania ciepłej wody użytkowej). Obliczenia oparto na danych z instalacji zebranych w ciągu jednego roku eksploatacji. Opracowano metodykę kalkulacji rozdziału energii na potrzeby zużycia i magazynowania energii elektrycznej i cieplnej, a tym samym szacowania wartości energii przesyłanej do sieci, uwzględniającą powyższe. Zastosowanie magazynowania energii elektrycznej i cieplnej spowodowało wzrost wartości energii zużywanej na własny użytek, przy czym współczynnik autokonsumpcji wahał się od 30 do ponad 80%. Wskaźnik autokonsumpcji w pierwszym roku eksploatacji instalacji (bez magazynowania energii) wyniósł 27,1%, a w drugim roku 30,7%. Magazyn energii elektrycznej o pojemności 3 kWh zwiększyłby wskaźnik samozużycia w kolejnych latach do 51 i 57,2%, a dla pojemności 6 kWh odpowiednio 58,5 i 64,1%.

10

Przegląd ekologicznych militarnych i cywilnych systemów zasilania

Michalak Sławomir, Kowalczyk Henryk, Gębura Andrzej, Tokarski Tomasz

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 1

33--46

PL

Pozyskiwanie energii elektrycznej jest istotnym wyzwaniem XXI wieku. Na świecie w elektroenergetycznych projektach cywilnych coraz silniej dominują tendencje proekologiczne: energia wiatru, promieniowania słonecznego i energia elektryczna z tzw. baterii wodorowych i ich mutacji. W zastosowaniach wojskowych wykorzystanie tego typu źródeł również jest korzystne, gdyż znacznie poprawia możliwości maskowania, m.in. umożliwia zmniejszenie poświaty termicznej i natężenia hałasu. Autorzy artykułu opracowali przegląd ekologicznych systemów zasilania oraz przedstawili aktualny stan wdrożeń.

EN

Obtaining electrical energy is a substantial challenge for the 21st century. The world is increasingly dominated by pro-ecological tendencies: wind energy, solar radiation and electric energy from the so-called hydrogen batteries and their mutations. In military applications, using these source types is also beneficial since it substantially improves camouflage possibilities, e.g., it enables the reduction of the thermal afterglow and noise intensity. The manuscript’s authors developed the overview of pro-ecological power systems and presented the current state of implementations.

11

Estimation of Photovoltaic Module Performance with L-Shaped Aluminum Fins Using Weather Data

Hamdan Mohammad, Abdelhafez Eman, Musa Akram, Ajib Salman

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 1

336--344

EN

Photovoltaic (PV) power prediction is vital for efficient and effective solar energy utilization within the energy ecosystem. It enables grid stability, cost savings, and the seamless integration of solar power into the broader energy infrastructure. In this work, previously obtained data on the estimation of the power produced by a PV, which is cooled by L-shaped aluminum fins attached to the backside of the PV at different spacings, is used to predict the power produced by the PV. This is achieved by employing both neural network models and multiple linear regression (MLR) techniques to assess the correlation between power generated by PV with L-shaped aluminum fins and its input variables. Two distinct approaches were employed for this purpose. The first approach involved the conventional MLR model, while the second utilized a neural network, specifically the multilayer perceptron (MLP) model. The estimated outcomes were subsequently compared against the previously measured data. The MLP model showed a great ability to identify the relationship between input and output variables, it was noted. The statistical error study provided evidence of data mining’s acceptable accuracy when using the MLP model. Conversely, the results indicated that the MLR technique exhibited the least ability to estimate the power generated by PV with L-shaped aluminum fins.

12

PV system MPPT control: a comparative analysis of P&O, IncCond, SMC and FLC algorithms

Bouguerra Khoukha, Latreche Samia, Khemliche Mabrouk, Khemliche Hamza

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2024

|

T. 14, nr 4

52--62

EN

The importance ofsolar energy is manifested in the growing demand for renewable energy sources around the world, which is fueledby environmental concern and the scarcity of conventional energy. Maximum power point trackers (MPPTS) are necessary in solarenergy systems dueto atmospheric changes that threaten the efficiency of solar energy systems. This article compares MPPT technologies. Including traditional and modern techniques, and despite the results achieved by classical techniques in maximizing and extracting as much energy as possible, they face a big problemin reaching the bone energy point.These provide modern technologies such as FLC and SMC. They provide exceptional accuracy and excellent response in all environmental conditions but come with additional complexity and higher cost. These technologies are ideal in applications that require high performance under continuously changing conditions or in difficult environments (such as large solar power systems or systemsdealing with large fluctuations in illumination).This research aims to conduct a comprehensive study and compareof classical technologies (P&O and IncCond) and modern technologies sliding mode control (SMC, Fuzzy Logic Control –FLC), taking into account factors such as efficiency, complexity and response time.Tests were conducted under different climatic conditions to understand and enhance the efficiency of MPPT technologies.Our study highlights the enhanced performance for methods based on modern technologies. This study provides a comprehensive comparativeanalysis, and by improving the efficiencyand reliability of solar energy systems, our research supports the advancement of sustainable energy solutions.

PL

Znaczenie energii słonecznej przejawia się w rosnącym zapotrzebowaniu na odnawialne źródła energii na całym świecie, które jest napędzane troską o środowisko i niedoborem energii konwencjonalnej. Trackery punktu maksymalnej mocy (MPPTS) są niezbędne w systemach energii słonecznej ze względu na zmiany atmosferyczne, które zagrażają wydajności systemów energii słonecznej. Niniejszy artykuł porównuje technologie MPPT. Pomimo wyników osiąganych przez klasyczne techniki w maksymalizacji i wydobywaniu jak największej ilości energii, napotykają one duży problem w osiągnięciu punktu energetycznego.Zapewniają to nowoczesne technologie, takie jak FLC i SMC. Zapewniają one wyjątkową dokładność i doskonałą reakcję we wszystkich warunkach środowiskowych, ale wiążą się zdodatkową złożonością i wyższymi kosztami. Technologie te są idealnew zastosowaniach wymagających wysokiej wydajności w stale zmieniających się warunkach lub w trudnych środowiskach (takich jakduże systemy energii słonecznej lub systemy radzące sobie z dużymi wahaniami oświetlenia). Niniejsze opracowanie ma na celu przeprowadzenie kompleksowych badańi porównanie klasycznych technologii (P&O i IncCond) oraz nowoczesnych technologii sterowania ślizgowego (SMC, Fuzzy Logic Control –FLC), biorąc pod uwagę czynniki takie jak wydajność, złożoność i czas reakcji.Testy przeprowadzono w różnych warunkach klimatycznych, aby zrozumieć i zwiększyć wydajność technologii MPPT.Nasze badanie podkreśla zwiększoną wydajność metod opartych na nowoczesnych technologiach.Opracowanie to zapewnia kompleksową analizę porównawczą, a poprzez poprawę wydajności i niezawodności systemów energii słonecznej, nasze badania wspierają rozwój zrównoważonych rozwiązań energetycznych.

13

Wybór modułu fotowoltaicznego (PV)

Jesionowski Ryszard

Elektroinstalator

|

2024

|

nr 3

37--39

PL

Moduły fotowoltaiczne są jednym z najważniejszych elementów instalacji solarnej. Wydajność ogniwa lub modułu jest kluczową cechą odróżniającą poszczególne technologie fotowoltaiczne. Wydajność nie tylko determinuje ilość energii, którą można pozyskać w danym miejscu, lecz także wpływa na koszty, zużycie zasobów, a tym samym trwałość produkcji energii ze słońca. Sprzedawcy fotowoltaiki przekonują do swoich produktów argumentując, że są wysoko notowane w rankingach. Przed zakupem warto porównać moduły PV i wybrać te, które najlepiej odpowiadają naszym potrzebom.

14

Improving voltage stability in subtransmission through PV curves and critical voltage balance for photovoltaic compensation

Santillán Hólger Jorge, Barzola Roosevelt

Diagnostyka

|

2024

|

Vol. 25, No. 1

art. no. 2024111

EN

The constant increase in energy demand and the need to reduce the carbon footprint on the environment has put countries in a race against time, looking for alternative resources or ways to supply this need. One of the main resources is solar radiation, which can be used to generate energy, initially on a small scale, but in recent years has been directed towards supplying large cities. The economic, political, and social investment must respond to planning and expansion criteria in order to generate feasible proposals. Through simulation of a real electrical system, the voltage instability was determined, which was corrected at software level by entering a photovoltaic solar plant, being this dimensioned from the PV curve obtained. Finally, the optimal location for the development of a solar photovoltaic plant among four possible scenarios was obtained through the application of an optimization algorithm. This approach was converted into an alternative applicable to different geographical locations.

15

Enhancement performance of DSTATCOM depending on PV system supply control

Abdulnafa Aymen Dhafer, Ahmed Suha S

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

105--110

EN

This article examines the impacts of a transient analysis of a compensator of static synchronous on a system of distribution power (DSTATCOM) on power quality when a PV system DC input source is utilised to supply the system. Due to the nature of these sources' operation, including renewable energy on the input power supply has a variety of ramifications for DSTATCOM's operation. In order to understand the variance in temporal response and its impact on the compensatory process, the dynamic response of the distribution system is investigated under the influence of both battery and PV system sources (PV-Battery). Renewable energy is connected across the dc-link capacitor channel to characterize their impact on the power system's dynamic performance. In this study, three scenarios were investigated: first, photovoltaic (PV) cells are connected solely via the dc-link, second, battery storage is connected solely, and third, a PV system structure (PV cells + battery storage) is explored. DSTATCOM is used to compensate for the reduction in reactive and active power that happens during balanced and unbalanced operation of non-linear loads. The presence of a renewable source enhances the system's power quality by reducing the current source's harmonic components. The Star / Delta transformer is also used to split the three-phase legs of the DSTATCOM VSC, providing a channel for the fundamental zero sequence and a balanced three-phase current. STATCOM control circuit based on synchronous reference frames (SRF).

PL

W niniejszym artykule zbadano wpływ analizy stanu nieustalonego kompensatora synchronicznej statycznej na system zasilania dystrybucyjnego (DSTATCOM) na jakość energii, gdy źródło wejściowe DC systemu fotowoltaicznego jest wykorzystywane do zasilania systemu. Ze względu na charakter pracy tych źródeł, uwzględnianie energii odnawialnej na zasilaniu wejściowym ma różne konsekwencje dla pracy DSTATCOM. Aby zrozumieć wariancję odpowiedzi czasowej i jej wpływ na proces kompensacyjny, badana jest dynamiczna odpowiedź systemu dystrybucyjnego pod wpływem zarówno źródeł baterii, jak i systemu PV (PV-Battery). Energia odnawialna jest podłączona przez kanał kondensatora dc-link, aby scharakteryzować ich wpływ na dynamikę systemu zasilania. W niniejszym badaniu zbadano trzy scenariusze: po pierwsze, ogniwa fotowoltaiczne (PV) są połączone wyłącznie za pośrednictwem łącza prądu stałego, po drugie magazynowanie baterii jest podłączone wyłącznie, a po trzecie, zbadano strukturę systemu PV (ogniwa fotowoltaiczne + magazynowanie baterii). DSTATCOM służy do kompensacji redukcji mocy biernej i czynnej, która ma miejsce podczas pracy zrównoważonej i niezrównoważonej obciążeń nieliniowych. Obecność źródła odnawialnego poprawia jakość zasilania systemu poprzez redukcję składowych harmonicznych źródła prądu. Transformator gwiazda/trójkąt jest również używany do rozdzielenia trójfazowych odgałęzień DSTATCOM VSC, zapewniając kanał dla podstawowej sekwencji zerowej i zrównoważonego prądu trójfazowego. Obwód sterowania STATCOM oparty na synchronicznych ramkach odniesienia (SRF).

16

Battery energy storage system for large scale penetration of Renewable Energy Sources

Ruchika Ruchika, Jain D. K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 11

88--93

EN

Battery energy storage system (BESS) plays a dominant role in large scale penetration of renewable energy sources into the grid. They help in a better match between the demand- supply during standalone mode and the grid connected mode. In this paper, the authors proposed a new approach for improving the availability of the solar generation by using BESS during the period of intermittency. The BESS supports the grid during intermittency by an amount of power, which has been promised by the operator. Thus, whatever the operator bids will be supplied to the grid either using renewable energy generation or if not available, then BESS will support the grid. The paper also discusses the role of BESS for smoothing of PV power. Matlab software is used for all the simulation experiments.

PL

Bateryjny system magazynowania energii (BESS) odgrywa dominującą rolę w przenikaniu na dużą skalę odnawialnych źródeł energii do sieci. Pomagają w lepszym dopasowaniu popytu do podaży w trybie autonomicznym i trybie podłączonym do sieci. W artykule autorzy zaproponowali nowe podejście do poprawy dostępności generacji słonecznej poprzez wykorzystanie BESS w okresie nieciągłości. BESS wspiera sieć w przerwach w ilości mocy, którą obiecał operator. Tak więc niezależnie od tego, co operator zaoferuje, zostanie dostarczone do sieci za pomocą wytwarzania energii odnawialnej lub jeśli nie będzie dostępne, wówczas BESS będzie wspierać sieć. W artykule omówiono również rolę BESS w wygładzaniu mocy PV. Do wszystkich eksperymentów symulacyjnych wykorzystywane jest oprogramowanie Matlab.

17

Analysing the performance of H5 inverters in a photovoltaic system

Mohd Mokhtar Sanusi Bin Mohd, Bakar Mohd Shafie, Jadin Mohd. Shawal

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 10

48--50

EN

In this paper, a simulation study on H5 topology is presented. H5 topology is a commonly used inverter in photovoltaic (PV) systems because it is cost-effective, simple, and highly efficient. The study compares the performance of H4 topology, H5 topology, and an improved version of H5 topology in terms of leakage current. The power device was subjected to Unipolar Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) technique to determine the overall operation within a switching frequency range of 2 kHz to 20 kHz. The input system utilized a PV Matlab/Simulink model that specified a maximum power of 213.15 Watt and Open Circuit Voltage (Voc) of 36.3 V. The improved H5 topology demonstrated a significant reduction in leakage current, measuring 0.015 A compared to the conventional H5 topology's 0.02 A.

XX

W artykule przedstawiono badanie symulacyjne topologii H5. Topologia H5 jest powszechnie stosowanym falownikiem w systemach fotowoltaicznych (PV), ponieważ jest opłacalna, prosta i wysoce wydajna. Badanie porównuje wydajność topologii H4, topologii H5 i ulepszonej wersji topologii H5 pod względem prądu upływu. Urządzenie zasilające zostało poddane technice jednobiegunowej sinusoidalnej modulacji szerokości impulsu (SPWM) w celu określenia ogólnej pracy w zakresie częstotliwości przełączania od 2 kHz do 20 kHz. System wejściowy wykorzystywał model PV Matlab/Simulink, który określał maksymalną moc 213,15 W i napięcie obwodu otwartego (Voc) 36,3 V. Ulepszona topologia H5 wykazała znaczne zmniejszenie prądu upływu, mierząc 0,015 A w porównaniu z konwencjonalną topologią H5 0,02A.

18

An advanced layered converter with fuzzy logic management for PV arrays

Benchaa Youcef, Houari. Merabet Boulouiha, Mouloud Denai

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 8

245--250

EN

Due to its potential in the industrial sector, photovoltaic energy transmission has posed a fascinating challenge in recent decades. The utilisation of line transformers, which have a variety of problems including substantial voltage dips, expensive installation costs, and higher load losses, is one of the most urgent difficulties with such a system. This paper provides an alternate method based on a high-gain DC/DC interleaved boost converter with a low input voltage, a high input current, and an output voltage that is more than three times that of the typical boost converter. The input current is split over the three phases of the interleaved converter; as a result, the current stress on the circuit and the semiconductor devices is decreased, which adds to a decrease in total losses. In addition, the voltage stress is minimised compared to the interleaved converter's high output voltage. Additionally, a Maximum Power Point Tracking (MPPT) controller based on fuzzy logic control (FLC) is intended to guarantee that the PV system performs at peak efficiency. Lastly, simulation studies using the MATLAB Simulink environment are shown to demonstrate the efficacy of the suggested architecture.

PL

Ze względu na swój potencjał w sektorze przemysłowym fotowoltaiczna transmisja energii stanowiła fascynujące wyzwanie w ostatnich dziesięcioleciach. Wykorzystanie transformatorów liniowych, z którymi wiąże się wiele problemów, w tym znaczne spadki napięcia, wysokie koszty instalacji i większe straty obciążenia, jest jedną z najpilniejszych trudności związanych z takim systemem. W tym artykule przedstawiono alternatywną metodę opartą na przetwornicy podwyższającej napięcie DC/DC z przeplotem o wysokim wzmocnieniu, przy niskim napięciu wejściowym, wysokim prądzie wejściowym i napięciu wyjściowym, które jest ponad trzykrotnie większe niż w przypadku typowej przetwornicy podwyższającej napięcie. Prąd wejściowy jest rozdzielany na trzy fazy konwertera z przeplotem; w rezultacie zmniejsza się obciążenie prądowe obwodu i urządzeń półprzewodnikowych, co przyczynia się do zmniejszenia całkowitych strat. Ponadto napięcie napięciowe jest zminimalizowane w porównaniu z wysokim napięciem wyjściowym konwertera z przeplotem. Dodatkowo kontroler śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT) oparty na sterowaniu logiką rozmytą (FLC) ma zagwarantować, że system fotowoltaiczny działa z maksymalną wydajnością. Na koniec pokazano, że badania symulacyjne z wykorzystaniem środowiska MATLAB Simulink demonstrują skuteczność sugerowanej architektury.

19

A specific yield comparison of 2 photovoltaic installations – Polish case study

Kazanecka Emilia, Olczak Piotr

Polityka Energetyczna

|

2023

|

T. 26, z. 4

129--148

EN

The energy sector, particularly that related to renewable energy, is growing rapidly. The analysis of factors influencing the production of electricity from solar radiation is important in terms of the ever-increasing number of photovoltaic (PV) installations. In Poland, the vast majority of installed PV capacity belongs to prosumers, so a comparative analysis was conducted for two domestic installations, one in southern Poland and the other located in central Poland. Operating conditions were compared, specifically with regard to irradiance, outdoor temperature and the calculated temperature of photovoltaic cells. The specific yield was then compared in daily, monthly and annual statements. The effects of the previously mentioned parameters on the energy yields of the two installations were considered. The installation in southern Poland in 2022 produced 5,136.6 kWh, which corresponds to a specific yield of 1,019.17 kWh/kWp, while the energy production of the installation in central Poland was 4,248.9 kWh, which corresponds to a specific yield of 965.67 kWh/kWp.

PL

W związku z dynamicznie rozwijającym się sektorem energetycznym, w szczególności związanym z energią pozyskiwaną ze źródeł odnawialnych, oraz z ciągle rosnącą liczbą instalacji fotowoltaicznych, ważne jest wzięcie pod uwagę czynników wpływających na produkcję energii z promieniowania słonecznego. Większość instalacji PV należy do prosumentów, dlatego praca porównawcza została przeprowadzona dla dwóch przydomowych instalacji, jednej w Polsce południowej i drugiej znajdującej się w Polsce środkowej. Porównano nasłonecznie, temperaturę zewnętrzną, jak i temperaturę ogniw fotowoltaicznych oraz wydajności właściwe w zestawieniach dziennych, miesięcznych i rocznych. Rozważono wpływ wcześniej wymienionych parametrów na uzyski z obu instalacji. Instalacja w Polsce południowej w 2022 roku wyprodukowała 5136,6 kWh, co odpowiada wydajności właściwej na poziomie 1019,17 kWh/kWp, natomiast produkcja instalacji w Polsce środkowej wyniosła 4248,9 kWh, co w przeliczeniu na wydajność właściwą wyniosło 965,67 kWh/kWp. Sprawność paneli fotowoltaicznych bezpośrednio wpływa na przetwarzanie promieniowania słonecznego na energię elektryczną. W Łękach sprawność ta wynosiła (w 2022 roku) 19,2%, a w Solcu 20,77% (instalacja z mikroinwerterami). Na przykładzie instalacji w Łękach przeanalizowano wpływ promieniowania słonecznego i temperatury otoczenia na temperaturę ogniwa fotowoltaicznego. Wzrost temperatury ogniwa skutkował spadkiem sprawności wytwarzanej energii o 0,370%/℃ w przypadku badanej instalacji.

20

Multi-criteria evaluation of technological solutions to improve gas distribution station efficiency

Misevičiūtė Violeta, Tučkus Rapolas, Rogoža Artur

Journal of New Technologies in Environmental Science

|

2023

|

Vol. 7, nr 4

109--120

EN

Due to the global energy crisis, rising energy demand, and climate change, there must be a way to recover energy that is not used for beneficial purposes, reduce primary and final energy consumption, and reduce emissions. The natural gas sector and its transmission networks, including gas distribution stations (GDSs), are an important component of Lithuania's energy sector. Because the gas pressure is reduced by the use of gas pressure regulators (GPR), the energy potential in high pressure gas is not used effectively, the need to heat natural gas is conducted with the use of natural gas boilers, and additional environmental pollution is caused by the use of GDS. The purpose of the study is to analyse GDSs, identify areas where the energy potential is not being exploited and the environment is polluted, and propose reasonable solutions. After reviewing the literature, alternative technological solutions were selected, including turbine expanders, gas preheating systems that were modified from gas boilers to geothermal heat pumps, solar collectors, and photovoltaic solar cells. To evaluate the potential of technological solutions to improve GDS efficiency and reduce emissions, the proposed solutions are analysed according to the multi-criteria analysis that consider solutions proposed from an energy, economic, and environmental perspective. Based on multi-criteria evaluation, the best alternative technological solution for GDS is recommended.