PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Energy Sustainable Development/Energy for sustainable development· 2026Q1

Fas'ın kırsalında bir PV-biyogaz-batarya sisteminin mevsimsel güvenilirliği: Katılaştırma değerlendirmesi ve döngüsel biyoekonomi faydalarına yönelik simülasyon tabanlı bir çalışma

Seasonal reliability of a PV-biogas-battery system for rural Morocco: A simulation-based study of digestate valorization and circular bioeconomy benefits

AMINE CHIGUER, Mohammed Sadik, Abderrahim Fail

Kısa özet

10 kişilik Faslı bir hane için simüle edilen 2.5 kW PV-biyogaz-batarya sistemi, batarya depolama ve kışın %40 katkı sağlayan biyogaz jeneratörünü kullanarak sıfır ışınım dönemlerinde bile tüm elektrik talebini karşıladı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Simüle edilen PV-biyogaz-batarya sistemi, sıfır ışınım günleri de dahil olmak üzere beş senaryoda elektrik yükünün %100'ünü karşıladı.
  • Biyogaz katkısı %26 (yaz) ile %40 (kış) arasında değişti ve güneş termal ön ısıtma, yardımcı ısıtma talebini %43 azalttı.
  • Elektrik LCOE'si 2.81 MAD/kWh, yıllık net sistem faydası 19.340 MAD ve 2.3 yıllık geri ödeme süresi ile.
  • Yıllık amonyaklı azot geri kazanımı, yılda 3415 MAD değerinde 125 kg/yıl olarak tahmin edildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Rural agricultural households in semi-arid Morocco face persistent energy insecurity due to seasonal solar variability and dependence on subsidised butane. This simulation-based study evaluates a standalone photovoltaic–biogas–battery system (2.5 kW PV, 250 Ah battery, 2600 W biogas generator) for a 10-person household in Demnate, Morocco, using 100 kg/day of mixed organic feedstock. Five representative scenarios were simulated using PVGIS-SARAH3 hourly climate profiles, with biogas availability modelled through temperature-sensitive Arrhenius kinetics, hierarchical energy management, and solar thermal pre-heating. Under nominal assumptions, no unmet electrical load was simulated in the five single-day scenarios, including the zero-irradiance case, which used an 85% initial battery charge, an extended biogas-dispatch window, and temporary load curtailment. Biogas contribution increased from 26% in summer to 40% in winter, and solar pre-heating reduced auxiliary heating demand by 43%. Without thermal management, simulated winter loss of power supply probability (LPSP) rose to 21.8%. Annual digestate nitrogen recovery was estimated at 125 kg/year of ammoniacal nitrogen, valued at 3415 MAD/year using literature-derived coefficients. The electricity LCOE was 2.81 MAD/kWh (sensitivity range 1.87–4.12), against a 6.50 MAD/kWh butane benchmark. The estimated net annual system benefit was 19,340 MAD/year, with a 2.3-year simple payback including digestate valorization. Stress tests produced LPSP values of 17.2% after two consecutive zero-irradiance days and 37.4% under prolonged cloud. These results suggest that hybrid systems may support rural energy services and agricultural co-benefits under these assumptions. Experimental validation, continuous annual simulation, site-specific digestate characterisation, and agronomic field trials are needed before practical deployment.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Energy Sustainable Development/Energy for sustainable development, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Enerji Mühendisliği ve Güç Teknolojisi

Energy Engineering and Power TechnologyEnergy