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Wind-hydro pumped storage systems to meet lebanese electricity demand

G. Al Zohbi 1, P. Hendrick 2, C. Renie 4 and P. Bouillard 1,3

1 Université Libre de Bruxelles, Building, Architecture and Town planning, BATir, Avenue F.D. Roosevelt 50, CP 194/2, 1050 Brussels, Belgium
2 Université Libre de Bruxelles, Aero-Thermo-Mechanics, Avenue F.D. Roosevelt 50, CP 165/41, 1050 Brussels, Belgium
3 Nazarbayev University, School of Engineering, Kabanbay batyr Ave., 53 Astana, 010000, Kazakhstan
4 N.V.KSB Belgium S.A. Zoning Industriel Sud, Rue de l’industrie 3, B-1301Wavre, Belgium

Abstract

Lebanon is facing currently anacute energy crisis, due tolack of domestic energy resources, reduced production capacities and a growing demand for energy. Relying on wind energy could reduce the impact of this crisis. However, continuous change in wind speed from calm to stormy introduces challenges. One possible solution to address these challenges is to introduce new storage facilities or to use storage capabilities already available in the power generation system. Existing hydro power plants with large reservoirs or pumped storage hydro power plants are suitable for this purpose. Furthermore, Lebanon has a fairly high wind energy potential and hydro power resources. This paper is an attempt to analyze the design of a pumping station and the performance of a hybrid wind-hydro power plant, in three hydraulic plants to produce electricity in Lebanon (Markabi, Awali and Joun), in order to choose the most suitable plant to store electrical power. An economic analysis and an evaluation of the amount of water that could be pumped in each of the hydraulic plants are carried out in this study, in order to select the most suitable hydraulic plant to store the electricity surplus. Moreover, this study presents an economic evaluation of the implementation of wind turbines in Lebanon. It is shown that Markabi is the most suitable plant to store electrical power.

Résumé

Le Liban fait face actuellement à une grave crise énergétique, due à un manque de ressources d’énergie domestique, des capacités de production réduites et une demande énergétique en constante augmentation. Compter sur l’énergie éolienne peut réduire l’impact de cette crise. Cependant, un continuel changement dans la vitesse du vent de calme à orageux, engendre de nouveaux défis. Une solution possible pour parer à ces défis est d’introduire de nouvelles installations de stockage ou bien utiliser les capacités de stockage déjà disponible dans le system de génération d’énergie. Des centrales électriques hydrauliques existantes avec de grands réservoirs ou des centrales électriques de pompage hydraulique de stockage sont appropriées à cette fin. En outre, le Liban a un assez haut potentiel d’énergie éolienne et des ressources d’énergie hydraulique. Cet article est une tentative d’analyser le la conception d’une station de pompage et les performances d’une centrale électrique hybride hydraulique-vent, dans trois installations hydrauliques pour produire l’électricité au Liban (Markabi, Awali et Joun), pour choisir l’usine la plus appropriée pour stocker l’électricité. Une analyse économique et une évaluation de la quantité d’eau qui pourrait être pompée dans chacune des installations hydrauliques sont effectuées dans cette étude, pour choisir l’installation hydraulique la plus appropriée pour stocker l’excédent d’électricité.

Keywords

Hybrid wind-hydro power - Wind potential - Wind energy - Lebanon.

Wind-hydro pumped storage systems to meet lebanese electricity demand
Texte intégral

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