Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Decentralized Polygeneration Energy Systems: A General Overview on the Important Aspects
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology.
2016 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

A polygeneration system is a small-scale energy system with multiple components of different technologies. The system consists of generations and storage that is sized and configured to match a specific demand. With these decentralized energy systems, located close to the end user, local energy resources can be used easily. Different technologies for electricity and heat generation and electrical and thermal storage are presented in the report. The objective of this thesis is to describe important aspects of polygeneration in decentralized energy systems. Interactions between environmental, economic and social aspects of life are essential when configuring a sustainable polygeneration system. Also, climate change and low levels of living standards is a driving force to provide better alternatives for energy supply. A case study in a rural village in India has been carried out to model and optimize a polygeneration system for the community. The optimization is made in the software HOMER (Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources) with suitable data for different input parameters, resulting in a techno-economic analysis. Additionally, a sensitivity analysis of the system has been performed in order to consider fluctuations of uncertain input parameters. The result from the case study shows an optimized system with 79 % of renewable resources, which consists of solar PVs with a capacity of 50 kW. Moreover, the system includes a diesel generator with the capacity of 20 kW and 40 batteries of 6V each. In theory, a polygeneration system with 100 % of renewable resources would be the most sustainable configuration in regard to the environmental aspect. However, implementing that kind of system in a rural area would not be the most reliable or cost effective alternative for the end users.

An implementation of a polygeneration system is indeed a complex process as a result of multiple aspects and energy supply is rarely the only aspect to be considered. The difference between needs in developing and developed countries vary, as the first may prefer to cover basic needs such as electric lighting to a low environmental footprint.

Abstract [sv]

Ett polygenererande system är ett småskaligt energisystem bestående av ett flertal komponenter med olika teknologier. Systemet inkluderar komponenter för energiproduktion samt energilagring vars storlek och sammansättning syftar till att möta en specifik efterfrågan. Med dessa decentraliserade energisystem, placerade nära slutanvändaren, kan lokala energikällor tas till vara.

Olika teknologier för el- och värmeproduktion samt elektrisk och termisk lagring beskrivs i rapporten.

Syftet med kandidatarbetet är att beskriva viktiga aspekter av decentraliserade polygenererande energisystem. Samverkan mellan de miljömässiga, ekonomiska och sociala aspekterna är avgörande för att skapa ett hållbart polygenererande system. Klimatförändringar och låga nivåer av levnadsstandard är en drivkraft för att skapa bättre alternativ till energiproduktionen.

En fallstudie har gjorts i en avlägsen by i Indien för att utforma och optimera ett polygenererande system för ett samhälle. Optimeringen är gjord i datorprogrammet HOMER (Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources) med lämplig indata, vilket resulterat i en teknisk och ekonomisk analys. Utöver detta har en känslighetsanalys gjorts som tar hänsyn till fluktuationer i osäkra parametrar.

Resultatet från fallstudien visar ett system bestående till 79 % av förnyelsebara energikällor, vilket i detta fall är solpaneler med en kapacitet på 50 kW. Systemet inkluderar även en dieselgenerator med en kapacitet på 20 kW och 40 batterier med 6 V vardera. I teorin är ett system bestående av 100 % förnyelsebar energi det mest hållbara systemet ur ett miljöperspektiv. Ett sådant system i en avlägsen by är dock varken det mest pålitliga eller kostnadseffektiva alternativet för slutanvändaren.

Implementeringen av ett polygenererande energisystem är en komplex process eftersom energiförsörjningen sällan är det enda utfallet att beakta. Behoven i utvecklingsländer och industrialiserade länder skiljer sig åt. I utvecklingsländer är grundläggande behov så som elektriskt ljus av större vikt medan en liten miljöpåverkan är allt viktigare i industrialiserade länder.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 41 p.
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-190190OAI: oai:DiVA.org:kth-190190DiVA: diva2:952044
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-08-12 Created: 2016-08-11 Last updated: 2016-08-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3814 kB)17 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3814 kBChecksum SHA-512
3f10033a6d9500a13a64172d31c4c4949e2fa3b73046d269da175ad51ec4708afa596c85b2ec8e532417a9b0353152ede40832676063180cb12d9a7f39cc4267
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Technology
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 17 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

Total: 12 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link