عنوان المقالة:التحليل الفني والاقتصادي لمحطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 4 ميجاوات في المحمودية / العراق Techno-Economic Analysis of 4MW Utility Scale Solar Photovoltaic Power Plant at AL-Mahmudiyah/Iraq
الباحث المهندس سماح شياع عوده, الدكتور محمد احمد صالح
المؤلفون بالإنجليزي
Samah Shyaa Oudah, Mohammed A. Salah
الملخص العربي
يهدف البحث إلى اجراء تحليل الإشعاع الشمسي وبيان مدى امكانية تصميم محطة طاقة كهروضوئية افتراضية ذات طاقة تصميمية 1 ميكاواط تربط على الشبكة الكهربائية وبيان كفائتها وانتاجيتها وجدواها الاقتصادية لتعزيز الطلب المتزايد على الطاقة في منطقة المحمودية ولتكون حافزا تشجيعيا للاستثمار في مجال الطاقة الشمسية الكهروضوئية للمباني الحكومية والتجارية والمنشات. تم الحصول على بيانات الاشعاع الشمسي
)المتوسطات الشهرية( على السطح الأفقي )كيلوواط ساعة / م 2 / يوم( المستخدمة في التحليل من وكالة الفضاء الامريكية ناسا )برنامج الأرصاد الجوية السطحية والطاقة الشمسية( على مدى 22 عاما )يوليو 4891 - يونيو 2002 (. تم اجراء الحسابات التصميمية وتقييم المشروع فنيا واقتصاديا بطريقتين وهما استخدام برنامج المحاكاة ( PVsys6.43 ) والثانية بطريقة النمذجة الرياضية.بلغ متوسط الإشعاع الشمسي الكلي على السطوح المائلة للالواح الشمسية ) 241019 ( كيلوواط ساعة / متر مربع / يوم. تنتج المحطة الكهروضوئية وتضخ الى الشبكة الكهربائية متوسط قدره 7676 ميجاواط ساعة / سنة وبمعدل أداء متوسط قيمته 6812 ٪. وتراوح العائد النهائي من 1121 إلى
2112 كيلوواط ساعة / كيلوواط ذروه / يوم، وعامل القدرة السنوي هو 4811 ٪. يتراوح معدل إنتاج المصفوفة بمتوسط قيمة 116 كيلوواط ساعة /كيلوواط ذروه/ يوم. وتبلغ طاقة انتاج ) AC ( السنوي 11472 ميغاواط بمتوسط كفاءة سنوية بنسبة 4212 ٪ للمشروع .
إجمالي تكلفة الاستثمار 1700000 $ بمعدل عائد داخلي ) IRR ،٪ ( هو 4010 ,والقيمة الصافية الحالية ) NPV ( هي 21026 مليون دولار، وفترةالاسترداد المخصومة هي 44 عاما، وجد ان نسبة العائد الى التكلفة (B / C) هي 411 ، والمشروع يحد من انبعاثات الغازات الملوثة للغلاف الغازي بما
يكافيء 4229241112 طن من CO2 . تم احتساب LCOE) 0102 $ / كيلوواط ساعة وان الطاقة الكهربائية التي يتم تصديرها إلى الشبكة الكهربائية ) بسعر البيع )حسب تعريفة التغذية( 0109 $ / كيلوواط ساعة. ان نتائج هذه الدراسة اتبثث أنه من الممكن بناء محطة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة على نطاق واسع لغرض توليد الكهرباء كمشروع فعال من حيث التكلفة ويمكن تعميمها على المحافظات الأخرى في العراق وتشجيع الحكومات على فرض التشريعات الاستثمارية الأساسية للطاقة المتجددة. تم إجراء تحليل الحساسية للتحقق من عدم التيقن من معلمات المدخلات المالية المفترضة وبيان ايها اكثر تاثيرا على المؤشرات الاقتصادية للمشروع.
الملخص الانجليزي
The aim of this work is to analyze the solar radiation aspects, the performance and the cost-effectiveness of designing a proposed utility scale, grid-connected PV Power Plant of 4 MW capacity to enhance the energy demand at AL- Mahmudiyah region and encourage investment in solar PV systems. The data of Monthly averaged daily insolation incident on a Horizontal Surface (kWh/m2/day) was obtained from NASA-SSE over the 22-year period (Jul 1983 - Jun 2005) satellite measurements. Two methods were adopted (Mathematical modeling and PVsys6.43 software package) in calculation and evaluation of the proposed project.
The average of in-plane global solar radiation of (2130.8) kWh/sq.mt/day. The PV Plant supplied the grid with an average of 6767 MWh/year at an annual performance ratio (PR) 79.2%. The final yield (Yf) ranged from 3.53 to 5.45 kWh/kWp/day with an annual capacity factor 19.4%. The array yield (Yr) with an average value of 4.7 kWh/kWp/day. The AC output power 3.162 MW at an average system efficiency of 15.5%. The power losses were calculated and displayed in a diagram loss.
The total investment cost was $3600000 and the internal rate of return (IRR) is 10.0%. The net present value (NPV) is 5.027 million $ with a discounted payback period 11 years. The benefit cost ratio (B/C) was found 1.4, the overall CO2 reduction of Emissions 122821.435 tons. The Levelized Cost of Electricity (LCOE was found 0.05 $/kWh which exported to electric grid at selling price (Feed-in Tariff) of 0.08 $/kWh. The results of the present study illustrate that it is possible to construct utility-scale, grid-connected PV Power Plant for generation electricity because it is a cost-effective project and could be generalized to other governorates at Iraq and encourage governments to impose the basic investment legislations of renewable energy. Sensitivity analysis was done to check the uncertainty of assumed financial input parameters
سماح شياع عوده | SAMAH SHYAA OUDAH | 12348