Solar & wind hybrid power source for residential building mathematical model approach

• Autorzy: Jurasz J. , Mikulik J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Solar and wind are clean energy sources with capability of decreasing grid dependence. The aim of this paper was to present them as possible sources of an electrical energy in a residential building. To roll out principles and realize given objective functions of a hybrid power system a mathematical model has been developed. Conducted calculations have shown that the solar energy is more stable and predictable energy source than wind, however the combination of both allows reduction in capacity of a battery bank.

PL

Słońce i wiatr to odnawialne źródła czystej energii, które pozwalają na zmniejszenie uzależnienia od sieci elektroenergetycznej lub uzyskanie całkowitej samowystarczalności energetycznej. Celem poniższego artykułu było przedstawienie ich, jako możliwych źródeł energii elektrycznej w budynku mieszkalnym. W celu zaprezentowania zasad funkcjonowania systemu hybrydowego zbudowany został model matematyczny, który jako odwzorowanie rzeczywistości pozwala na przeprowadzenie szeregu eksperymentów i symulacji na podstawie wcześniej przyjętych ograniczeń i funkcji celu. Wykonane na jego podstawie obliczenia wykazały, iż źródło energii wykorzystujące promieniowanie słoneczne jest stabilniejsze niż elektrownie wiatrowe. Jednakże połączenie obu tych źródeł energii elektrycznej ze względu na ich czasową komplementarność pozwala na ograniczenie niezbędnej pojemności akumulatorów.

Słowa kluczowe

EN

hybrid power system; renewable energy; energy storage; modelling; optimization

PL

hybrydowy system zasilania; energia odnawialna; magazynowanie energii; modelowanie; optymalizacja

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 8, no. 4
• Strony: 5--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jurasz J.

• Faculty of Management, AGH University, Gramatyka 10, 30-067 Kraków, Poland

autor

Mikulik J.

• Faculty of Management, AGH University, Gramatyka 10, 30-067 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] IEA. International Energy Outlook, 2010. United States; Energy Information Administration; 2010
• [2] Buildings Energy Data Book, U.S. DOE; 2011
• [3] WBCSD. Pathways to 2050; Energy and Climate Change. Worlds Business Council for Sustainable Development: Geneva; 2005
• [4] Renewables 2014 Global Status Report, REN21; 2014
• [5] Sektor Energetyczny w Polsce (Energy Sector in Poland), Polska Agencja Informacji i Inwestycji Zagranicznych S.A (Polish Agency for Information and Foreign Investments JSC) (in Polish)
• [6] Poland Energy Report, Enerdate, Lipiec 2012
• [7] Szymański B.; Małe Instalacje Fotowoltaiczne (Small Photovoltaic Installations), GLOBEnergia, Kraków, 2013 (in Polish)
• [8] Monforti F., Huld T., Bodis K., Vitali L., D’Isidoro M., Lacal-Arantegui R.; Assessing complementarity of wind and solar resources for energy production in Italy. A Monte Carlo approach. Renewable Energy, 63, 2014, p.576-586
• [9] Santos-Alamillos F.J., Pozo-Vazquez D., Ruiz-Arias J.A., Von Bremen L., Tovar-Pescador J.; Combining wind farms with concentrating solar plants to provide stable renewable power. Renewable Energy, 76, 2015, p.539-550
• [10] Jerez S., Trigo R.M., Sarsa A., Lorente-Plazas R., PozoVasquez D., Montavez J.P.; Spatio-temporal complementarity between solar and wind power in the Iberian Peninsula. Energy Procedia, 40, 2013, p.48-57
• [11] Bird R., Hulstrom R.; A Simplified Clear Sky Model for Direct and Diffuse Insolation on horizontal Surfaces, U.S. DOE; 1981
• [12] www.soda-is.com access 20.02.2015
• [13] Young Tae Chaei Jeehwan K., Hongsik Park, Byungha Shin.; Building energy performance evaluation of building integrated photovoltaic (BIPV) window with semi-transparent solar cells. Applied Energy, 129, 2014, p.217-227
• [14] www.soltec.sklep.pl access 10.03.2015 (in Polish)
• [15] www.generatory-wiatrowe.pl access 10.03.2015 (in Polish)
• [16] www.elektrownie-tanio.net access 11.03.2015 (in Polish)
• [17] www.saurorja.org access 09.03.2015 (in Polish)