Optimum Utilization of Renewable Energy for Electrification of Small Islands in Developing Countries

Mitra, Indradip

kassel university press, ISBN: 978-3-89958-694-7, 2009, 221 Seiten
(Erneuerbare Energien und Energieeffizienz - Renewable Energies and Energy Efficiency 11)

URN: urn:nbn:de:0002-6955

Zugl.: Kassel, Univ., Diss. 2008

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Inhalt: Im Rahmen dieser Dissertation mit dem Titel „Optimum utilization of renewable energy for electrification of small islands in developing countries” wurden ausgewählte Aspekte untersucht, die sich aus der generellen Fragestellung ergeben „Was sind die Einflüsse früherer Erfahrungen und aktueller Entwicklungen auf elektrische Energieversorgungssysteme auf kleinen Inseln in Entwicklungsländern unter Verwendung Erneuerbarer Energien, und wie kann die Situation verbessert werden?“ Die Arbeit beschäftigte sich dabei besonders mit technisch-wirtschaftlichen Aspekten und zielte darauf ab, den Stand von Wissenschaft und Technik bzgl. bei der Elektrifizierung von Inseln eingesetzter Technologien, Werkzeuge und Praktiken detailliert zu erforschen. Außerdem dokumentierte sie Beispiele guter Praxis hinsichtlich Technologie und Nachhaltigkeit. Die Forschungsarbeit hat eine generische Methodik zur Elektrifizierung kleiner Inseln unter Verwendung Erneuerbarer Energien entwickelt und eine Validierung des Verfahrens anhand einer kleinen Insel in Indien vorgenommen. Darüber hinaus wurde untersucht, welchen Einfluss existierende Projekte zur Elektrifizierung von Inseln auf die einheimische Gesellschaft haben.

Die Untersuchung beinhaltete eine Kombination aus detaillierter Literaturrecherche, Bestandsaufnahme, Analyse des Betriebsverhaltens realer Kraftwerkstypen, umfassender Vor-Ort-Arbeit auf Inseln, Interviews mit verschiedenen Behörden, Experten, Konsumenten und Interessengruppen sowie ausgiebige softwarebasierte Energiemodellierungs- und Simulationstätigkeiten. Die theoretischen, analytischen und praktischen Arbeiten wurden in sechs Kapiteln der vorliegenden Dissertation dokumentiert, um ein Kompendium für all die Diskussionen zu bilden, die sich mit den interdisziplinären Themengebieten der Elektrifizierung kleiner Inseln unter Verwendung Erneuerbarer Energien beschäftigen.

Die Studie hat gezeigt, dass die existierenden Projekte in der Region der Sundarbans-Inselgruppe in Indien mit geeigneter Energiewandlungstechnologie, Organisation und Tarifstruktur positive Einflüsse auf die Gesellschaft der einzelnen Inseln erzielen.

Die detaillierte Fallstudie wurde für zwei Dörfer auf Bali Island (Teil der Sundarbans-Inselgruppe in Indien) mit einer Gesamtlast von ca. 98 kWpeak und 670 kWh pro Tag umgesetzt. Dabei wurde die Zeitreihenmodellierung für eine Stromerzeugung mittels Photovoltaik- und Biomassetechnologie durchgeführt. Zwei Optimierungsprogramme, HOMER für die Stromerzeugung und ViPOR für die Netzauslegung, wurden verwendet, wobei in HOMER spezielle Module für die Biomassevergasung entwickelt worden sind. Für den Entwurf elementarer Energieversorgungssysteme wurden Simulationen, Optimierungen und Sensitivitätsanalysen ausgeführt. Es wurde eine zeit- und kostensparende Vorgehensweise entwickelt, die eine HOMER-ViPOR-Kombination mit Luftbildfernerkundungs- und Geoinformationssystem-Techniken verknüpft. Leicht zugängliche, hochauflösende Satellitendaten wurden für die Erstellung geeigneter Eingangsdaten für das Netzauslegungsoptimierungsverfahren benutzt, um die räumlichen Eigenschaft zu berücksichtigen.

Das Forschungsprojekt konnte mit der optimistischen Schlussfolgerung beendet werden, dass zukünftig viele kleine Inseln in Entwicklungsländern überall auf der Welt das Potential für einen vermehrten Einsatz einer auf Erneuerbaren Energien basierenden Elektrifizierung besitzen.

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