ENERGY GENERATION, ELECTRIC ENGINEERING AND ELECTROMECHANICS

Hybrid Power Supply Using Renewable Energy Sources

Authors

M. I. Stadnik
Vinnytsia National Agrarian University ROR
D. P. Protsenko
Vinnytsia National Technical University ROR
S. M. Babii
Vinnytsia National Technical University ROR
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-151-4-32-41

Keywords

livestock farm load schedule generator biogas solar energy power supply

Abstract

The work has determined the possibility of full coverage of the needs for electricity of enterprises under the conditions of joint use of a biogas plant and solar panels on the example of a livestock farm. It has been established that the use of renewable energy sources has a significant potential for growth, in particular, the generation of electricity by a biogas power plant, calculated according to the minimum indicators for a cattle farm, provides more than 50% of the required electricity, in addition, there is also thermal energy that is used to heat the farm. The use of biogas obtained from the waste of a cattle farm and together with solar panels makes it possible to cover the need for electricity with a significant reserve. It has been established that the electrical power of a biogas plant, which works in conjunction with solar panels, should be at least the average value of the power consumption to provide power to the consumers of the livestock farm, especially in the winter months when insolation is minimal. The use of hybrid renewable energy sources based on biogas plants and solar panels makes it possible to significantly increase the efficiency of energy use, subject to the introduction of means for regulating the output of the biogas plant. The developed approaches to tracking the load schedule of a livestock farm that allow for the management of biogas power plants depending on changes in the load with energy storage units, which are needed at the time of starting and synchronizing the biogas plant generators. The use of the proposed method for tracking the load schedule is especially relevant for autonomous power supply systems, since it allows more efficient use of energy resources, in addition, this approach can significantly reduce the storage capacity and form a gas supply. A comparative analysis of the energy balance for daily power supply with various methods of using hybrid renewable energy sources showed the best energy performance when regulating the power of a biogas plant based on monitoring the load curve.

661 474

How to Cite

[1]
“Hybrid Power Supply Using Renewable Energy Sources”, Вісник ВПІ, no. 4, pp. 32–41, Sep. 2020, doi: 10.31649/1997-9266-2020-151-4-32-41.

Author Biographies

M. I. Stadnik, Vinnytsia National Agrarian University

Dr. Sc. (Eng.), Professor, Professor of the Chair of Power Engineering, Electrical Engineering and Electromechanics

D. P. Protsenko, Vinnytsia National Technical University

Cand. Sc. (Eng.), Associate Professor of the Chair of Electromechanical Automation Systems in Industry and Transport

S. M. Babii, Vinnytsia National Technical University

Cand. Sc. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Chair of Electromechanical Automation Systems in Industry and Transport

References

Д. Г. Войтюк, О. Ю. Синявський, і В. В. Савченко, «Вплив якості електричної енергії на технологічні процеси в тваринництві,» Енергетика та автоматика, № 3, с. 60-69, 2015.
Г. М. Калетнік, Біопаливо. Продовольча, енергетична та економічна безпека України. Київ, Україна: Хай-Тек Прес, 2010, 516 с.
Б. Є. Патон, М. І. Клюй, О. Є. Коротинський, А. В. Макаров, і Ю. О. Трубіцин, «Умови ефективного застосування сонячних електроенергетичних систем,» Вісник НАН України, № 3, с. 48-58, 2012.
A. Rouholamini, H. Pourgharibshahi, R. Fadaeinedjad, and G. Moschopoulos, “Optimal tilt angle determination of photovoltaic panel sandcomparing of their mathematical model predictions to experimental data in Kerman,” Canadian Conferenceon Electricaland Computer Engineering, 2013.
М. І. Стаднік, «Оптимізація складу генеруючого обладнання автономного енергопостачаня тваринницької ферми при використанні біогазу,» Техніка, енергетика, транспорт АПК, № 2(101)/2018, с. 81-88, 2018.
Ю. В. Кернасюк, «Науково-методологічні підходи до визначення собівартості виробництва та економічної ефективності продукції біоенергетичної утилізації гною,» Наукові праці КНТУ. Економічні науки, вип. 17, с. 61-68, 2010.
Ю. М. Гальчинська, «Розвиток вітчизняного потенціалу виробництва біогазу,» Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі, № 5(90), с. 19-27, 2018.
М. І. Стаднік, А. В. Грицун, i Д. П. Проценко, «Метод покриття графіку навантаження тваринницької ферми при автономному електропостачанні, на базі біогазових установок,» Техніка, енергетика, транспорт АПК, вип. 4/2019, с. 79-87, 2019.
О. М. Осмонов, Расчет биоенергетической установки: Методические указания. Москва: ФГБНУ «Росинформагротех», 2017.
М. І. Стаднік, В. П. Рогач, i Д. П. Проценко, «Мобільний пристрій для дослідження експлуатаційних параметрів сонячних панелей,» Техніка, енергетика, транспорт АПК, вип. 3/2019, с. 100-108, 2019.
В. І. Смоляр, «Обґрунтування технологічних параметрів молочної ферми родинного типу,» Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету, № 3(32), с. 130-133, 2013.
В. Ю. Денисюк, i В. С. Оленіч, «Автономні гібридні системи енергопостачання з використанням відновлювальних джерел енергії,» Перспективні технології та прилади, вип. 7, с. 29-33, 2015.

Most read articles by the same author(s)