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Optimal sizing of a stand-alone photovoltaic systems under various weather conditions in Algeria

S. Kebaïli 1 and H. Benalla 2

1 Department of Electrical Engineering, Oum El Bouaghi University, Algeria.
2 Department of Electrotechnics, Contantine 1 University, Algeria.

Abstract

This paper presents an analytical method for technical-economic optimization of a stand-alone photovoltaic system. The loss of load probability concepts for the reliability and the total system cost for the economic criteria. The main objective of this study is to find the optimum PV generator area and useful battery storage capacity of a stand-alone photovoltaic system. Mathematical equations have been formulated and LOLP curves have been constructed. A set of configuration meeting the desired LOLP are obtained. The configuration with the minimum cost gives the optimal one. A case study has been presented to determine the optimal sizing of a stand-alone photovoltaic system for eight sites located at Algeria and to analyze the impact of different parameters on the system size. This proposed analytical method is rational in terms of reliability and cost and simple to implement for the size optimization of a stand-alone photovoltaic system at any geographical location.

Résumé

Cet article présente une méthode analytique pour l’optimisation technico – économique d’un système photovoltaïque autonome. Le concept de délestage de la consommation (LOLP) pour la fiabilité et le coût total du système comme un critère économique. L’objectif de cette étude est de trouver la surface d’un générateur PV et la capacité utile de la batterie optimale pour un système photovoltaïque autonome. Des équations mathématiques ont été formulées et des courbes de LOLP ont été construites. Un ensemble de configuration pour le LOLP désirée a été obtenu. La configuration optimale est celle obtenue avec un coût minimale. Le cas étudié pour déterminer la taille optimale d’un système photovoltaïque autonome pour huit sites cités en Algérie et d’analyser l’influence de différents paramètres sur la taille du système. La méthode analytique proposée est efficace en termes de fiabilité et de coût, et simple d’être implémenter pour l’optimisation de la taille d’un système photovoltaïque autonome à n’importe quel site.

Keywords

Photovoltaic system – Modelling – Simulation - Optimal size – Optimizations Techniques – Total system cost.

Optimal sizing of a stand-alone photovoltaic systems under various weather conditions in Algeria
Texte intégral

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