Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Self-sufficiency of the vineyard of Château de la Chaize: Design and Simulation of a grid-connected PV system in South of France
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The task of this master thesis is to evaluate the potential and economic feasibility of a solar photovoltaic project at the Castle Château de la Chaize, situated near Lyon in France. The domain of the Château de la Chaize aims to be more ecologically responsible, by producing organic wine, using geothermal energy and producing its own electricity, using solar energy. The solar system would hence be used to produce the electricity that the castle and the vineyard would use. Since the whole domain is changing in order to be more sustainable, the energy consumption is still unclear. Three consumption scenarios are thus studied to model: the current situation (108 MWh), the change in energy needs due to the renewal of the wine making process (568 MWh), and finally the additional energy demand due to the construction of a spa on the domain lands (1056 MWh). The project site is also situated in the domain, near the Castle. The meteorological data and the shading scene are gathered from databases and site visits. Since the site is oriented towards the North-West and the South and East sides are blocked by a forest, significant shading losses are expected. In order to maximize the potential of the PV system, the use of Li-Ion batteries, to increases the self-generated part of the consumed electricity, is also considered. Simulations for the system production and the matching of the consumption and production is lead using the PVsyst software. Standard modules and inverters are used to run the simulation. The different configurations (energy consumption, size of the PV system, battery,...) are compared using the self-generation rate (part of the energy that is consumed that comes from the PV system) and financial criteria such as the Internal return rate or the profit at year 20. The results show that using a solar system to provide electricity for the current scenario would not be financially viable. For the renovation scenario, the best system design is the southward oriented fixed tilted plane at 350 kWp. It generates a profit of 71 k€ and has a self-generation ratio of 31.5 %. For the spa scenario, the 350 kWp south-oriented system is also the most interesting, with a self-generation rate of 29.8 % and IRR of 9.33 %. The financial analysis of the systems with batteries shows that the investment costs of the storage system are too high, and its lifetime is too short to be profitable. It would be interesting to see the evolution of the energy storage market, that is expected to develop, to see the economic interest of installing storage systems.

Abstract [sv]

Uppgiften för detta examensarbete är att utvärdera potentialen och den ekonomiska genomförbarheten för ett solcellsfotovoltaikprojekt vid slottet Château de la Chaize, beläget nära Lyon i Frankrike. Domänen för Château de la Chaize syftar till att vara mer ekologiskt ansvarig, genom att producera ekologiskt vin, använda geotermisk energi och producera sin egen elektricitet med solenergi. Därför skulle solsystemet användas för att producera den elektricitet som slottet och vingården skulle använda. Eftersom hela området utvecklas för att bli mer hållbar är energiförbrukningen fortfarande oklar. Tre konsumtionsscenarier studeras sålunda för att modellera: den aktuella situationen (108 MWh), förändringen i energibehov på grund av förnyelsen av vinframställningsprocessen (568 MWh) och slutligen den extra energibehovet på grund av ett nytt spa på domänen landar (1056 MWh). Projektplatsen ligger också i domänen, nära slottet. Meteorologiska data och skuggningsscenen samlas in från databaser och webbplatsbesök. Eftersom platsen är inriktad mot nordväst, och södra och östra sidan blockeras av en skog, förväntas betydande skuggningsförluster. För att maximera PV-systemets potential övervägs också användning av Li-Ion-batterier för att öka den självgenererade delen av den förbrukade elen. Simuleringar för systemproduktion och matchning av konsumtion och produktion är bly med hjälp av PVsyst-programvaran. Standardmoduler och inverterare används för att köra simuleringen. De olika konfigurationerna (energiförbrukning, storleken på PV-systemet, batteriet, ...) jämförs med hjälp av självproduktionshastigheten (en del av energin som förbrukas som kommer från PV-systemet) och ekonomiska kriterier som intern avkastning eller vinsten vid år 20. Resultaten visar att användning av ett solsystem för att tillhandahålla el till det aktuella scenariot inte skulle vara ekonomiskt hållbart. För renoveringsscenariot är den bästa systemdesignen det söderutorienterade fasta lutningsplanet med 350 kWp. Det ger en vinst på 71 k € och har en egenproduktionsgrad på 31,5 %. För spa-scenariot är det sydorienterade systemet med 350 kWp också det mest intressanta, med en egenproduktionshastighet på 29,8 % och IRR på 9,33 %. Den ekonomiska analysen av systemen med batterier visar att investeringskostnaderna för lagringssystemet är för höga och att dess livslängd är för kort för att vara lönsam. Det skulle vara intressant att se utvecklingen av energilagringsmarknaden, som förväntas utvecklas, att se det ekonomiska intresset av att installera lagringssystem.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 102
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:634
National Category
Engineering and Technology Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-263902OAI: oai:DiVA.org:kth-263902DiVA, id: diva2:1371069
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Degree of Master
Presentation
2019-11-02, 00:00
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-19 Created: 2019-11-19 Last updated: 2019-11-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(6020 kB)8 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6020 kBChecksum SHA-512
92294f0916b048ecc859b30787bcf0e310d9e90b0e650d9d9fbe25a2b6a476c013918a9ca13cd0949adcd7834598215ff2950851ba06bec68728a4d4bcdddca6
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Engineering and TechnologyEnergy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 8 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 5 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf