Document

Designing and modeling of a solar PV Park in Suhar Industrial City.

Source
Master's thesis
Country
Oman
City
Muscat
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2024
Language
English
Thesis Type
Master's thesis
English abstract
This research aims to investigate the feasibility of integrating renewable energy systems into the energy infrastructure of the selected industrial area, Suhar Industrial City (SIC). The study focuses on implementing a blended energy system to enhance energy efficiency and reduce environmental impact through emissions reduction, while concurrently delivering electricity at a more costeffective rate. The research is conducted in three main phases: feasibility study, design of a solar PV park, and performance modeling. The feasibility study involves an examination of the potential of a utility-scale solar energy park in conjunction with traditional power sources, leveraging the existing connection to the Main Interconnected System (MIS) grid. The study adheres to current allowable solar standards established by authorities. Subsequently, the design of the solar PV park takes into account these standards and guidelines, aiming to optimize the solar infrastructure within the SIC. The methodology encompasses a systematic approach, beginning with defining the research problem and objectives. A comprehensive literature review informs the research design, focusing on grid-connected solar PV systems, performance ratios, and variable changes. The design phase entails the development of a design model, identification of variables, and criteria for data validity and reliability. Further, a simulation model, built using PVsyst, undergoes validation with existing literature and design results. The refined model is then utilized to simulate the solar PV park's performance, generating data for evaluation. The findings reveal that there is a substantial demand for renewable energy, particularly within the industrial sector. The chosen site in SIC exhibits high levels of irradiation, establishing the feasibility of the proposed project. The 100 MWp solar PV park is projected to annually produce 176780.9 MWh with a performance ratio of 85% and a capacity factor of 20.1%. The designed solar PV park can contribute nearly 40% of SIC's energy needs, representing 38% of the total consumption in 2021. After conducting various scenarios, it was determined that fixed bifacial PV modules are the most suitable choice for the project location. In conclusion, this research provides valuable insights into the feasibility, design, and performance potential of a solar PV park in Suhar Industrial City, offering a sustainable solution to meet a significant portion of its electricity demands while considering environmental and economic benefits.
Arabic abstract
يهدف هذا البحث إلى دراسة جدوى دمج أنظمة الطاقة المتجددة في توفير الطاقة الكهربائية لمدينة صحار الصناعية التابعة للمؤسسة العامة للمناطق الصناعية. يتمحور البحث حول تنفيذ نظام طاقة متجددة مدمج مع الطاقة الكهربائية التقليدية وذلك بهدف تحسين كفاءة الطاقة وتقليل التأثير البيئي من خلال تخفيض الانبعاثات، وتوفير الطاقة الكهربائية بتكلفة تنافسية. تم تنفيذ البحث في ثلاث مراحل رئيسية تتمثل في التالي: دراسة الجدوى، وتصميم محطة طاقة الشمس الضوئية، ونمذجة أداء محطة الطاقة الشمسية. تتضمن دراسة الجدوى فحص إمكانية تطوير محطة طاقة شمسية بالتزامن مع استخدام الطاقة التقليدية، من خلال ضخ الطاقة الشمسية في شبكة النقل الرئيسية ضمن المعايير المسموح بها من قبل الجهات المختصة، وبعدها يتم الأخذ بالمعايير والاشتراطات الموضوعة وحجم الاستهلاك الحالي في تصميم محطة الطاقة الشمسية الضوئية، بهدف تحسين البنية الأساسية الكهربائية في مدينة صحار الصناعية، كما تتضمن الدراسة نمذجة أداء محطة الطاقة الشمسية، الذي تم تنفيذها باستخدام برنامج PVsyst، وذلك لعمليات دراسة أداء المحطة والتطوير في التصميم؛ حيث يعتبر هذا البرنامج من أهم البرامج المستخدمة في عملية محاكاة أداء محطات الطاقة الشمسية الضوئية، حيث يتيح إنتاج بيانات تقييم دقيقة. بنا ًء على النتائج المستمدة من العمليات الحسابية وعملية نمذجة البيانات التي تم استخلاصها تنفيذها باستخدام برنامج PVsyst، تم الحصول على نتائج متقاربة؛ حيث يتوقع أن تنتج محطة طاقة الشمس الضوئية بطاقة استيعابية 100 ميجاوات طاقة كهربائية تبلغ 176780.9 ميجاواط-ساعة بنسبة أداء تصل إلى %85 وكفاءة تبلغ .%20.1 يمكن لمحطة الطاقة الشمسية المصممة تلبية ما يقرب من %40 من احتياجات الطاقة لمدينة صحار الصناعية، والتي تمثل ما نسبته %38 من إجمالي الاستهلاك الطاقة في المدينة الصناعية لعام .2021 وفي الختام، يقدم هذا البحث دراسة متكاملة حول الجدوى من تصميم وتنفيذ محطة الطاقة الشمسية في مدينة صحار الصناعية من خلال توفير بدائل للطاقة الكهربائية التقليدية تكون مستدامة بيئيا واقتصاديا لتلبية جزء من احتياج الطاقة الكهربائية بالمدينة الصناعية.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Journal articles
8
0
Ramadan, Rabie A.
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
2024-04-29
Journal articles
9
0
Kandothillath, Fidhin J.
Sultan Qaboos University.
2024-08-14
Journal articles
4
0
Yip, Chak Man Andrew.
Nature Publishing Group.
2017-12-01
Journal articles
6
0
Hosseinzadeh, N.
Sultan Qaboos University.
2018-01-01
Theses and Dissertations
4
0
Al-Ghadaniyah, Ohood Mohammed Said.
Sultan Qaboos University.
2024
Theses and Dissertations
2
0
Al-Abri , Zayid Mahmood.
Sultan Qaboos University
2024