Etude et analyse d’un système hybride autonome

Abstract

En raison du danger de produire de l'énergie à partir de combustibles fossiles (pétrole, gaz), considérée comme une énergie non renouvelable, elle cause des problèmes spécifiques à l'environnement par son utilisation fréquente, nous nous sommes donc tournés vers les énergies alternatives, qui sont des énergies renouvelables, y compris l'énergie solaire . Cependant, ce dernier a besoin d'aide pour les fluctuations et de plus d'énergie. Dans la continuité et pour améliorer notre système, nous y avons ajouté de l'énergie hydrogène, grâce à laquelle nos systèmes deviennent hybrides. Nous nous sommes appuyés sur l'algorithme d'optimisation Whale dans la première étape pour extraire les paramètres optimaux du module PV. Cette technique de recherche probabiliste s'appuie sur la population ou un ensemble de solutions potentielles pour trouver la solution souhaitée. Grâce à cela, nous avons atteint une bonne correspondance entre les courbes expérimentales et estimées avec RMSE = 0,0282, ce qui signifie que la méthode WOA est une technique d'extraction de paramètres très efficace. Dans la deuxième partie, nous avons utilisé le logiciel HOMER pour la conception optimale d'un système hybride autonome. Nous avons obtenu une production annuelle d'électricité de 84 983 kWh, soit 77 900 kWh des systèmes photovoltaïques (91,7 % de la production totale) et 7 083 kWh de la pile à combustible (8,3 % de la production totale), nous pouvons donc dire que nous pouvons répondre à l'exigence de charge de 61,76 kWh par jour.

نظرا لخطر إنتاج الطاقة من الوقود الأحفوري (النفط والغاز) ، باعتبارها طاقة غير متجددة ، فإنها تسبب مشاكل محددة للبيئة من خلال استخدامها المتكرر ، لذلك تحولنا إلى الطاقة البديلة ، وهي الطاقة المتجددة ، بما في ذلك الطاقة الشمسية . ومع ذلك ، يحتاج الأخير إلى مساعدة في التقلبات والمزيد من الطاقة. في استمرارية وتحسين نظامنا ، قمنا بإضافة طاقة الهيدروجين إليه ، والتي من خلالها تصبح أنظمتنا هجينة. لقد اعتمدنا على خوارزمية تحسين الحوت في الخطوة الأولى لاستخراج المعلمات المثلى للوحدة الكهروضوئية. تعتمد تقنية البحث الاحتمالي هذه على السكان أو مجموعة من الحلول المحتملة لإيجاد الحل المطلوب. من خلالها ، توصلنا إلى تطابق جيد بين المنحنيات التجريبية والمنحنية المقدرة مع RMSE = 0.0282 ، مما يعني أن طريقة WOA هي تقنية فعالة للغاية لاستخراج المعلمات. في الجزء الثاني ، استخدمنا برنامج HOMER للتصميم الأمثل لنظام هجين قائم بذاته. حصلنا على إنتاج سنوي للكهرباء يبلغ 84،983 كيلوواط ساعة ، أي 77،900 كيلوواط ساعة من الأنظمة الكهروضوئية (91.7٪ من إجمالي التوليد) و 7،083 كيلوواط ساعة من خلية الوقود (8.3٪ من إجمالي التوليد) ، لذلك يمكننا القول أنه يمكننا تلبية متطلبات الحمل 61.76 كيلو واط ساعة في اليوم.

Due to the danger of producing energy from fossil fuels (oil, gas), considered non-renewable energy, it causes specific problems to the environment by its frequent use, so we have turned to alternative energy, which is renewable energy, including solar energy. However, the latter needs help with fluctuations and more energy. In continuity and to improve our system, we have added hydrogen energy to it, through which our systems become hybrid. We relied on the Whale Optimization Algorithm in the first step to extract the PV module's optimal parameters. This probabilistic search technique relies on the population or a set of potential solutions to find the desired solution. Through it, we reached a good match between the experimental and estimated curves with RMSE = 0.0282, which means that the WOA method is a very efficient parameter extraction technique. In the second part, we used HOMER Software for the optimal design of a stand-alone hybrid system. We obtained an annual electricity production of 84,983 kWh, i.e., 77,900 kWh from photovoltaic systems (91.7% of total generation) and 7,083 kWh of the fuel cell (8.3% of total generation), so we can say that we can meet the load requirement of 61.76 kWh per day.