This thesis work focuses on the design of a hybrid PV-Gasification-Battery plant for a remote villagelocated on an Indonesian island and currently not electrified. As the objective of the study is to assess therelevance of the hybrid plant to make use of the local resources to satisfy the demand, the village situationis analyzed, and a representative load curve is built. The consumption of the whole village whose 3000households mainly live from fishing is assumed to reach 13.3 MWh/day by the plant year 10, peaking at920 kW at 6 pm. The local situation study raises important issues such as deforestation, lack of drinkablewater and food conservation solutions. This project not only intends to bring electricity access but adoptsan integrated and innovative approach to best serve the local needs and address the above-mentionedissues. This is why virtuous practices such as polygeneration with cooling, ice and clean water productionor load shaving are embraced. To determine its optimal sizing and behavior, a modelling of the plant isdeveloped, with a specific focus on the gasification plant operation and technical limits, and simulationsare carried out. The scenario in which the gasification plant runs at half load during the day while all thephotovoltaic power available is injected proves to be the best one as it engenders a smooth power curvewith a limited peak and a balanced ratio biomass/solar in energy. As for the optimal sizing, it is found tohave respective PV, gasification and storage capacities of 1600 kWpeak, 450 kW and 1274 kWh. It isdefined as optimal with regards to its performance on the three main criteria, introduced to make sure thataffordability, reliability and environmental sustainability remain at the core of the project. Indeed, theLevelized Cost of Energy (LCOE) is the lowest of all simulations and remains in the range of tariffsevoked by the Indonesian energy distributor PLN for Power Purchase Agreements in off-grid areas with141$/MWh, the 5%-minimum criterion is met for the share of blackout and the plantation size remainsreasonable with less than 50 hectares required. This configuration is finally compared to other hybridsolutions, both the association of PV and batteries and the PV-genset-storage solution boast higherLCOE with 286 and 157$/MWh respectively. / Denna magisteruppsats undersöker en konstruktion av ett kraftverk för en by i Indonesien som förnärvarande saknar elförsörjning. Konstruktionen görs med hjälp av fotovoltaik-förgasnings-batterier.Syftet med studien är att bedöma hybridkraftverks förmåga att utnyttja lokala naturresurser och om de ärkapabla att tillgodose byns behov. Därför analyseras byns situation och presenteras med en representativbelastningskurva. Förbrukningen av hela byn, det vill säga 3000 hushåll som försörjer sig huvudsakligenvia fiske, uppskattas till 13,3 MWh/dag för kraftverks år 10. En lokal undersökning tydliggör trehuvudproblem: avskogning, brist på drickbart vatten och brist på möjlighet att förvara mat. Projektetsyftar inte bara till att ge tillgång till el utan också till att tillgodose andra lokala behov. Därför används ettintegrerat och innovativt tillvägagångssätt: kylning, is och dricksvatten produceras; belastningsutjämningtillämpas. En modell utvecklas för att bestämma optimal dimensionering som fokuserar påförgasningskraftverkets drift och tekniska begränsningar. Därutöver utförs simuleringar. Bästa scenariouppstår när förgasningskraftverket körs vid halv belastning under dagen medan all tillgänglig solkraftutnyttjas, eftersom kraftproduktionen är jämn och peaken under dagen är begränsad samtenergiförbrukningen av sol/biomassa är balanserad. Den optimala konfigurationen är för respektive PV-,förgasnings- och batteris kapaciteter 1600 kWpeak, 450 kW och 1274 kWh. Det definieras som optimaltbaserat på tre huvudkriterier som bedömer kraftverkets överkomlighet, tillförlitlighet och miljöhållbarhet.LCOE (Levelized Cost of Energy) visar att det är det billigaste jämfört med de andra simuleringarna på141 $/MWh. Andelen blackout uppfyller 5 %-målet och plantagen har en rimlig storlek under 50 hektar.Slutligen jämförs den optimala konfigurationen med andra hybridkraftverk som båda är dyrare: PVbatterikraftverkmed en LCOE på 286$/MWh och PV-genset-batterikraftverk med en LCOE på157$/MWh.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-232474 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Prévost, Chloé |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2018:566 |
Page generated in 0.0016 seconds