International Science and Technology Journal
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering
The economic and environmental impact of feeding a school with renewable energy
Researcher(s): | - Ramadan R. Ahmed
- Gabrel A. Mehoub
|
Institution: | Higher Institute of Science and Technology, Qasr Ben Ghashir -Libya |
Field: | الطاقات المتجددة |
Published in: | 35th volume - October 2024 |
الملخص
تعتبر ظاهرة الاحتباس الحراري واحدة من أخطر مشاكل القرن الحادي والعشرين، والتي أدت إلى ارتفاع درجات الحرارة، وحرائق الغابات، وجفاف ونقص العديد من المسطحات المائية.وتعد الطرق التقليدية التي تعتمد على الوقود الأحفوري في إنتاج الطاقة الكهربائية من أكثر المصادر التي تتسبب في انبعاثات الغازات الدفيئة، والتي تساهم بشكل مباشر في ظاهرة الاحتباس الحراري.لذلك أصبح لزاما إيجاد خطط بديلة، والتحول للطاقات المتجددة
باعتبارها مصادر طبيعية لا تنضب ولا تُحدث أي ضررٍ بالبيئة، بالإضافة إلى جدواها الاقتصادية. وهذا التوجه نحو مصادر الطاقة الطبيعية أصبح حاجة ملحة وضرورة قصوى، وليس رفاهية.لذا فإن من أفضل الطرق للحد من الأضرار البيئية هي استخدام الموارد المتجددة في انتاج الطاقة الكهربائية، إلا أنها تواجه بعض التحديات مثل تكلفة إنشائها وملاءمتها للمناخ.وقد قمنا في هذا البحث بتصميم نظام طاقة متجددة يعتمد على طاقة الرياح والطاقة الشمسية لتغذية مدرسة الكميشات الثانوية بمدينة غريان، ليبيا. استخدمنا برنامج ( HOMER ) لتصميم ومحاكاة النظام لدراسة التأثيرات الفنية والاقتصادية والبيئية على النظام. وقد أجريت الدراسة بناء على مجموعة من العوامل والمتغيرات الفنية والاقتصادية تضمنت ثلاثة سيناريوهات. أفضل السيناريوهات هو السيناريو الثالث، وهو أن يكون نقص القدرة 10 % من الحمل الكهربائي البالغ 25,527كيلووات/السنة، والحمل الأقصى عند 7.79 كيلووات. لذلك يمكننا تقليل مهمة غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بحوالي 25,093 كجم سنويًا. كما يحقق هذا السيناريو أدنى مستوى من COE بمقدار 0.432 دولاراً و NPC بمقدار 55649 دولاراً. يتضمن تكوين النظام الموصى به مجموعة جهد ضوئي تبلغ 0.938 كيلو وات، ثلاثة توربينات بقدرة 3.3 كيلو وات و 13 من طرا ز Hoppecke 1500 AH وتساهم طاقة الرياح بنسبة 90.1 % سنويا،ً وتوفرها الطاقة الشمسية بنسبة 9.92 %. من المقدر أن يحتوي النظام على فائض كهرباء بنسبة 60.5 ٪. وهذا البحث الذي أجريناه على المدرسة كنموذج مصغر يوضح الفرق الهائل في توفير الطاقة والحفاظ على البيئة وتوفير المال العام في حال تم استخدامه في أغلب مؤسسات الدولة...........
الكلمات المفتاحية: .....الطاقات المتجددة, طاقة الرياح، الطاقة الشمسية، تقليل الانبعاثات، مدرسة, ليبيا HOMER.
Abstract
One of the most serious problems of the twenty first century is global warming. Therefore, transformation plans for renewable energies have become a necessity not a luxury. Traditional ways of producing electrical energy is one of important source that cause greenhouse gases which contribute to global warming, so the best way to limit damage the environment is to use renewable resources, but it faces some challenges' such as its cost and the suitability climate conditions. In this paper we designed a renewable energy system based on wind and solar energy to feed al-kumishat high school in Gharyan city, Libya. We used r (Hybrid Optimization of Multiple Electric Renewables) HOMER program to design and simulate the system to study the technical, economic and environment impacts on the system. The study was conducted on a group of technical, economic factors and variables including three scenarios. The best scenarios are the third scenarios, which is capacity shortage is 10% of 25,527 Kwh/year electric load and peak load at 7.79 Kw. So we can reduce the Emission of Co2 gas in the atmosphere by about 25,093 kg per year. Also this scenario achieves the lowest level of COE by 0.432$ and a NPC by 55649$. This recommended system configuration includes a 0.938 Kw photo voltage array, three 3.3 Kw turbines and 13 Hoppecke of 1500 AH. Wind energy contributes 90.1% annually, which solar energy provides 9.92%. The system is estimated to have an Excess electricity of 60.5%.................
Keywords:.......... Renewable energies; Wind energy; Solar energy; Reduce the Emission; School; Libya; HOMER.