Development of A Hybrid Energy System Optimized for Kuwait Environment

مع التزايد السريع في الطلب عى الطاقة في الكويت، هناك حاجة إلى المزيد من مصادر الطاقة لتلبية هذا الطلب خاصة في وقت الذروة في فصل الصيف. تعتمد المصادر الأساسية للطاقة المستخدمة في محطات توليد الطاقة بالكويت عى الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز الطبيعي ۰ ومع ذلك، فإن المصادر المتجددة التي تنتج طاقة نظيفة ومستدامة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح تكتسب أهمية كبيرة في جميع أنحاء العالم مؤخرًا. تتمتع الطاقة المتجددة بإمكانات جيدة في الكويت بسبب الطقس والبيئة في الكويت مع الكثير من الأيام المشمسة والرياح ۰ تماشيا مع رؤية الكويت الجديدة 2035 ، تم تحديد هدف وطني لتوليد 15 في المائة من احتياجات الكويت من الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2030 . ومع ذلك، لم يحدث الكثير حتى الآن لأنه في الحاضر فقط 0.13 في المائة من الكهرباء في الكويت تأتي من الطاقة المتجددة ۰ الغرض من هذا البحث هو تطوير حل فعال من حيث التكلفة يعتمد عى نظام هجين يسمح بالحصول عى الطاقة الخضراء في مساكن الكويتيين ۰ وسيشمل النظام المقترح خارج الشبكة الألواح الشمسية وتوربينات الرياح وبنك البطارية ونظام خلايا الوقود لتشكيل نظام طاقة مستقل. يهدف نظام الطاقة المقترح إلى تغذية الطاقة الكهربائية بشكل مستمر إلى المنزل المستهدف دون الاعتماد عى الشبكة. يعد هذا مفيدًا لأي موقع محتمل غير مزود بنظام توزيع كهرباء أو حتى لأي موقع بعيد مثل مواقع التخييم الصحراوية في الكويت ۰ ستتم دراسة كل عنصر من عناصر النظام المقترح بشكل منفصل ونمذجته وتصميمه ليناسب منزل نموذجي في الكويت، كل هذا مع مراعاة قوانين وأنظمة دولة الكويت. بالإضافة إلى ذلك، سيتم قياس الطلب عى الكهرباء في منزل كويتي نموذجي إلى جانب الظروف الجوية وجميع بيانات الأرصاد الجوية المتاحة في الدراسة ۰ سيتم تحليل الأداء العام للنظام الهجين من خ ال أحدث البرامج لتشكيل نظام مثالي وديناميكي مع أداء عالي عى مدار السنة يناسب وحدة منزلية ۰ سيتم التأكيد عى الجانب الاقتصادي حيث تأخذ الدراسة في الاعتبار توافر وسعر جميع المكونات المطلوبة في السوق من أجل توفير ليس فقط ح اً فعا لً ولكن أيضًا ح اً اقتصاديًا.

The energy needs in Kuwait are increasing rapidly and more power sources are required to cover this demand especially in peak time in summer. Primary sources of energy used in Kuwait’s power plants depend on fossil fuels such as oil and natural gas. However, renewable sources which produce clean and sustainable energy such as solar and wind are taking high importance recently worldwide. Renewable energy has a good potential of use in Kuwait due to Kuwait’s weather and environment with lot of sunny days and wind. In alignment with the New Kuwait vision 2035, a national goal was set to generate 15 per cent of Kuwait’s electricity needs from renewable sources by 2030. However, little has happened so far because only 0.13 per cent of electricity in Kuwait comes from renewable energy at present. The purpose of this research is to develop a cost-effective solution based on hybrid system that allows obtaining green energy in Kuwaiti’s residences. The proposed off-grid system will include solar panel, wind turbine, battery bank and fuel cell system to form a standalone power system. The proposed power system aims at feeding electrical power continuously to the targeted residence without any reliant to the grid. This could be beneficial for any potential location that is not fitted with an electricity distribution system or even for any remote location such as Kuwait’s desert camping sites. Each element of the proposed system will be studied separately, modeled and designed in order to fit a typical residence in Kuwait, all this while taking into consideration Kuwait’s rules and regulations. Furthermore, the load demand of a typical Kuwaiti residence along with the weather conditions and all available meteorological data are to be measured and considered within the study. The overall performance of the hybrid system will be analyzed by state-of-the-art software to form an optimum and dynamic system with high performance all year round that fits a residence. The economical aspect is underlined as the study takes into consideration the availability and price of all required components in the market in order to provide not only an efficient solution but also an economical one.