Renewable energy storage management in Jordan from supply chain management perspective

Other Title(s)

إدارة تخزين الطاقة المتجددة في الأردن من منظور إدارة سلسلة التزويد

Dissertant

al-Jaradat, Abd al-Rahim Ahmad Ajaj

Thesis advisor

al-Ayasirah, Umar Mahmud Muhammad

University

Mutah University

Faculty

Faculty of Engineering

Department

Department of Industrial Systems Engineering

University Country

Jordan

Degree

Master

Degree Date

2019

Arabic Abstract

يهدف هذا البحث إلى دراسة بطاريات التخزين ذات القدرة العالية، و التي تنوي شركة الكهرباء الوطنية لتركيبها ضمن معدات الشبكة الوطنية، و ذلك من منظور إدارة سلسلة التزويد ومراقبة المخزون، و ذلك لتقييم مدى جدواها المالي باعتبار أن الكهرباء هي عبارة عن سلعة يتم بيعها و شرائها.

من أجل التعامل مع البطاريات من منظور إدارة سلسلة التزويد فإن الخطوة الأولى هي تحويل مواصفاتها الفنية إلى ما يقابلها من مصطلحات في نظرية إدارة المخزون.

الخطوة التالية تمثلت بدراسة و تحليل مصادر الطاقة و الأحمال في الشبكة.

تم اختيار طاقة الرياح كمصدر مزود للبطاريات و ذلك لخاصيتها بأنها متغيرة و لحظية مما قد يؤثر على استقرارية الشبكة والنظام.

لم يتم اعتبار الطاقة الشمسية كمصدر للتزويد و ذلك أنها تتولد خلال ساعات النهار مع وجود الشمس و حيث أن الأحمال خلال ساعات النهار عالية فإن الشبكة قادرة على استيعاب هذه الكميات منها.

تم تحليل منحنيات طاقة الرياح و تمثيلها بمنحنى ( Weibull ) و ذلك لكل ساعة على حدا و بناءا عليه تم تصميم برنامج باستخدام نظام الإكسل ( EXCEL ) المحاكاة طريقة عمل البطاريات اليومي، كالشحن و التفريغ و حساب كمية الطاقة المحتسبة و بالتالي حساب صافي الأرباح.

أشارت النتائج أن تركيب مثل هذه البطاريات قريب من الزبائن الكبار ( سعر البيع 0.237 د/كيلو واط ) و بطاقة تخزينية أربعة أضعاف القدرة ( 30م.واط/ 120م.

واط ساعة ) يجعل منه حل مناسب و مجدي و يقلل من المدة اللازمة لاسترجاع الاستثمار الأولي إلى ما يقارب 8 سنوات مقارنة ب 16 سنة إذا ما تم اعتماد ( 30م واط 60م واط.ساعة ) بمعدل 52% أقل.

كما وقدمت الدراسة بعض المقترحات التي تخص تحديد حجم البطارية و تسعيرها.

English Abstract

This research aims to study the large-scale Battery Energy Storage Systems (BESS), which National Electric Power Company is planning to install in Jordan National Grid (NG), from Supply Chain Management and Inventory control theory perspective, in order to evaluate the financial feasibility of such energy storages by considering it as inventory, where the electrical energy (Meg-Watt-Hour) is the good being stored.

Reflecting the Battery Energy Storage Systems technical specifications into Inventory theory terms was the first step to put these storage systems within the supply chain framework.

The next step was to analyses the supplies and loads of these Batteries.

The Wind energy was selected as the supply for the batteries due to its variability and intermittency, where network operator (NEPCO) needs to reduce its effect on the network stability.

The PV was ignored as an energy supply to feed the storage system since it is being generated during the day time with almost predictable behavior, which can be easily consumed by the National Grid.

The Wind Energy supply profiles were analysed and fitted with Weibull density functions on hourly base.

Based on that an Excel program was designed to simulate the daily operation of the Battery Energy Storage, i.e., charging and discharging, and calculating the amount of energy purchased and sold through these units and hence the net energy and profits were estimated.

The results have shown that installing the BESS near the big customers (selling price 0.237JOD/KWH) with energy capacity of four times of the power capacity (30MW/120MWH) would make the solution more feasible and decrease the period to return the initial investment to around 8 years comparing with 16 years as in the case of energy capacity is two times of the power capacity (30MW/60MWH), i.e., 52% reduction.

Also the study has presented some recommendations concerning the Battery sizing and costing.

Main Subjects

Electronic engineering

No. of Pages

100

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-1402805