I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   10 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 8 ,   p p .   10 ~ 1 8   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 0 . i1 . p p 10 - 1 8           10       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Siz i ng  and  Co st   A na ly sis  of Self - Co nsu m e d Sola r P V   DC  Sy ste m   Co m pa re d w ith  AC Sys te m   for  R esi dential  H o use        T .   M .   N.   T .   M a ns ur 1 N.   H .   B a ha rudin 2 R.   Ali 3   1 , 2, 3 S c h o o o f   El e c tri c a S y ste m   E n g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   M a lay sia   P e rli s,  0 2 6 0 0   A ra u ,   P e rli s,  M a lay sia   1 Ce n tre o f   Ex c e ll e n c e   in   Re n e w a b le E n e rg y   (CERE ),   Un iv e rsiti   M a la y sia   P e rli s,  0 2 6 0 0   A ra u ,   P e rli s,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   10 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   12 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Mar   26 ,   2 0 1 8       T h e   u se   o f   so lar  p h o to v o lt a ic   (P V sy ste m   h a g ro w n   si g n if ica n tl y   in   M a la y sia   a f ter  Re n e wa b le  En e rg y   Ac h a b e e n   g a z e tt e d   in   2 0 1 1 . T h e   o b jec ti v e   o f   th is  p a p e is  to   h ig h l ig h th e   tec h n ica a n d   e c o n o m ic  a n a ly sis  o so lar  P V   DC  sy ste m   to   g e n e ra te  e n o u g h   e n e rg y   f o re sid e n ti a l   c u sto m e r   g ro u p   t h a c o n s u m e d   2 0 0   k W h   p e m o n th   so   th a t h e y   a re   les d e p e n d e n o n   e n e rg y   f ro m   th e   u ti li ty   g rid .   T h e   re su lt a re   th e n   c o m p a re d   to   th e   so lar  P A s y ste m   w it h   sim il a lo a d   se tu p .   T h e   m e th o d o lo g y   in v o lv e s   g a th e rin g   so lar  e n e rg y   re so u rc e ,   c o n f ig u rin g   d a il y   lo a d   d e m a n d ,   siz in g   P V   a rra y ,   b a tt e ry   b a n k   a n d   in v e rter  a n d   las tl y   si m u latio n   o f   th e   d e sig n   sy ste m   b y   u sin g   Ho m e r   so f t w a r e .     Ba se d   o n   Ho m e si m u latio n ,   th e   so lar  P V   AC  s y ste m   re q u ired   slig h tl y   larg e P V   a rra y   si z e th a n   th e   so lar  P DC  s y ste m   to   c o m p e n sa te  lo ss e s   d u e   to   th e   in v e rter  e ff icie n c y   w h ich   is  n o c o u n ted   in   DC   s y ste m . M o re o v e r,   th e   so lar  P V   A C   s y st e m   is   a l m o st  8 . 0 %   m o re   e x p e n siv e   w it h   6 %   h ig h e COE  t h a n   t h e   s o lar  P V   DC  sy ste m   d u e   to   th e   p re se n o f   in v e rter.L a stl y ,   b o th   sy ste m w il b e n e f it   f ro m   re d u c t io n   o f   e n e rg y   c o n su m e d   u p   to   2 , 4 3 4   k W h   a n n u a ll y   a n d   to   th e   e n v iro n m e n tal  a sp e c t,   w il a v o id   1 . 7   to n o f   CO 2   re lea se s in to   th e   a tm o sp h e re .   K ey w o r d s :   So lar   P V   DC   R e s id en tia l H o u s e   AC   S y s te m   HOM E R   E co n o m ic  An al y s is   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T .   M.   N.   T .   Ma n s u r   Sch o o l o f   E lectr ical  S y s te m   E n g i n ee r i n g ,     Un i v er s iti Ma la y s ia  P er lis ,     0 2 6 0 0   A r au ,   P er lis ,   Ma la y s ia .   E m ail:  t u n k u n iza r @ u n i m ap . e d u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   2 0 1 1 ,   Ma lay s ia  h a s   g az ette d   R en e w ab le  E n er g y   A ct  ( R E   A ct)   to   ca tal y s en er g y   g e n er a tio n   f r o m   r en e w ab le  r eso u r ce s   i n   Ma la y s ia.   T h is   is   in   li n w i th   t h G o v er n m en t 's  i n s p ir atio n   to   r ed u ce   d ep en d en c y   o n   f o s s i f u el  b ased   en er g y   r e s o u r ce s   s u ch   as  n at u r al  g as,  p etr o an d   co al.   I n   ad d itio n ,   th u s o f   r en e w ab l e   en er g y   w il r ed u ce   g r ee n h o u s g as  e m i s s io n s   to   t h e n v ir o n m e n th at   ca u s g lo b al  w ar m i n g   co n s i s te n w it h   Ma la y s ia 's co m m it m e n t to   th e   W o r ld   d u r in g   t h C OP 1 5   in   C o p en h ag e n   i n   2 0 0 9 .   Un d er   R E   A c 2 0 1 1 ,   t h u s o f   s o lar   p h o to v o lta ic  ( P V)   s y s te m s   h a s   g r o w n   s ig n i f ica n tl y   as  r es u lt   o f   th Feed   in   T ar if f   ( FiT )   m ec h a n i s m   t h at  h as  b ee n   in t r o d u ce d .   Un d er   th FiT  m ec h an i s m ,   a ll  en er g y   g en er ated   b y   th P ar r ay   w i l b ex p o r ted   d ir e ctly   to   th u t ilit y   g r id   b ased   o n   th d ed icat ed   s ellin g   r ates  f o r   s u p p l y i n g   r en e w ab le  en er g y   t o   th g r id .   T h is   m ec h a n i s m   h as  g u ar an teed   f i x ed   s elli n g   p r ices  w h ich   h as  t o   b p aid   to   Feed - in   A p p r o v al  Ho ld er   ( FiA H)   b y   t h u tili t y   co m p a n y   f o r   2 1   y ea r s   o f   co n t r ac tu al  p er io d s   [ 1 ] T h is   s ch e m e   is   v er y   p o p u lar   am o n g   co n s u m er s   a n d   r ec eiv ed   h ig h   ap p licatio n s   b ec au s o f   i ts   h i g h   tar if f   r ates.   An o th er   m ec h an i s m   u n d er   R E   A ct  2 0 1 1   is   th Net  E n er g y   Me ter i n g   ( NE M)   w h ic h   h a s   b ee n   in tr o d u ce d   in   2 0 1 6 .   Un d er   NE M,   an   elig ib le  co n s u m er   in s t alls   P s y s te m   p r i m ar il y   f o r   its   o w n   u s a g an d   th e x ce s s   e n er g y   e x p o r ted   to   th e   g r id   i s   o f f s et  th r o u g h   t h e   elec tr icit y   b ill   p r o v id ed   b y   t h u tili t y   co m p an y .   Fo r   r esid en tial  h o u s e,   th co n n ec tio n   i s   th r o u g h   an   i n d ir ec t   f ee d   w h er th e n er g y   g e n er ated   f r o m   P ar r ay   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       S iz in g   a n d   C o s t A n a lysi s   o f S elf - C o n s u med   S o la r   P V   D C   S ystem  C o mp a r ed   w ith . . .   ( T.M. N . T.  Ma n s u r )   11   w il b e   u s ed   b y   t h lo ad s   f ir s an d   th s u r p lu s   en er g y   w i ll  b ex p o r ted   to   th u tili t y   g r id .   U p   to   d ate,   th NE is   n o t a s   p o p u lar   as FiT   d u to   th s elli n g   p r ice  w h ic h   is   n o t a ttra ctiv as F iT .     R ec en t l y ,   c o n n ec t io n   o f   s o lar   PV   s y s te m   f o r   s el f - c o n s u m p t io n   ( Selco )   h a s   b ee n   i n tr o d u ce d .   Un d er   Selco   m ec h a n i s m ,   elec tr ici t y   g en er ated   f r o m   P s y s te m   i s   en tire l y   f o r   o w n   u s e d   an d   in   t h ev e n o f   e x ce s s   o f   g en er atio n ,   th en er g y   i s   n o allo w ed   to   b ex p o r te d   to   th g r id   [ 2 ] T h is   m ec h an is m   is   to   en co u r ag e   in d iv id u als,  co m m er cial  a n d   in d u s tr ial  co n s u m er s   to   in s ta ll  P s y s te m   f o r   th eir   o w n   co n s u m p tio n s ,   lo o k i n g   to   r ed u ce   th i m p ac o f   h i g h   elec tr ic it y   tar i f f s   a n d   m i n i m izi n g   p o w er   q u al it y   is s u e s   at  th u tili t y   le v el.   C o m p ar ed   w it h   th o th er   t w o   m ec h a n is m s ,   Selco   is   s ee n   t o   p r o v id en er g y   s a v i n g   m o r ef f ec ti v el y   f o r   th r esid en tial   h o u s e s p ec iall y   f o r   lo w   m o n t h l y   co n s u m p tio n .   T h is   is   b ec au s e   t h b att er y   b an k   ca n   b i n s tal led   to   s to r s o lar   en er g y   d u r i n g   d a y ti m w h er t h s u n s   en er g y   p ea k ed   an d   s u p p l y   e n er g y   at  n ig h tti m d u r i n g   it s   p ea k s   lo ad s . P r o p er   s y s te m   d e s ig n   w ill  m ak t h r esid en tial  h o u s f u ll y     in d ep en d e n f r o m   u tili t y   g r id   s u p p l y   h en ce   ac h ie v in g   en er g y   s av i n g .   A   s t u d y   b y   Ma n s u r ,   2 0 1 7   h as  h i g h l i g h ted   th p er ce n tag o f   r esid en tia l   cu s to m er s   w h o   co n s u m ed   3 0 0 k W h   o r   les s   p er   m o n th   is   h ig h   w h er 5 0 . 3 7 co n s u m e d   elec tr icit y   u p   to   2 0 0 k W h   p er   m o n t h   a n d   2 0 . 3 0 % u s ed   elec tr icit y   b et w ee n   2 0 1   an d   3 0 0 k W h   p er   m o n t h   [ 3 ] .   C u r r en tl y   t h er is   g r o w in g   in ter est  in   u s in g   DC   to   s u p p l y   p o w er   to   th lo ad   b ec au s o f   v ar io u s   ad v an ta g es   o v er   AC .   Mo r eo v er ,   th p o w er   s u p p lied   f r o m   P V   ar r ay   is   in   D C   h en ce   t h e   s y s te m   w ill  lo o k s   s i m p ler .   T h e r ef o r e,   th e   o b j ec tiv o f   th i s   p ap er   is   to   h ig h li g h t   th tech n ical  an d   ec o n o m ic  a n al y s i s   o f   s o lar   P V   DC   s y s te m   to   g e n er ate  e n o u g h   e n er g y   f o r   d o m est ic  c u s to m er   g r o u p   t h at  co n s u m ed   2 0 0   k W h   p er   m o n th   s o   th at  th e y   ar less   d ep en d en o n   en er g y   f r o m   t h u ti lit y   g r id .   Dis tr ib u tio n   o f   e n er g y   to   th lo ad s   w ill  to tall y   i n   DC   to   a v o id   th e   u s o f   in v er te r .   T h is   ca n   r ed u ce   e n er g y   lo s s   d u to   in v er ter   a n d   in cr ea s e n er g y   e f f icie n c y .   I n   ad d itio n ,   th r esu l ts   ar th e n   c o m p ar ed   to   th s o lar   P AC   s y s te m   w it h   s i m i lar   lo ad   s etu p .   I n   r ec en y ea r s ,   tr e m en d o u s   i m p r o v e m en t s   i n   e f f icien c y   an d   co s t   ef f ec ti v e n es s   o f   s o lar   P tech n o lo g y   h av b ee n   m ad e   [ 4 ] .   I n   a d d itio n ,   th er h av b ee n   in te n s iv e f f o r ts   to   u til ize  DC   in   d i s tr ib u tio n   s y s te m   to   s u p p le m e n t h tr ad itio n all y   u s ed   AC   s y s te m   [ 5 ] .   Mo r eo v er ,   m a n y   o f   to d a y s   c o n s u m er   lo ad s   ar e   av ailab le  at  lo w   v o lta g D C   s u ch   as  L E lig h ti n g s   a n d   h an d   p h o n ch ar g er s   [ 6 ] .   T h ad v an ce m e n ac h ie v ed   in   p o w er   elec tr o n ic s   h a s   m a d th D C   v o ltag e   r eg u latio n   ea s ier   a n d   m o r ef f icie n t.  T o d ay s   s o lid - s tate   s w itc h in g   D C   co n v er ter s   h a v e   p o w er   co n v er s io n   e f f icie n c y   i n   t h r an g o f   9 5 [ 7 ] .   C o m p ar ed   to   A C   s y s te m ,   th e n er g y   co n v er s io n   lo s s es  o f   DC   s y s te m   is   m i n i m ized   [ 8 ]   s in ce   th er is   n o   r ea cti v p o w er   [ 9 ] Fo r   o f f - g r id   h o m e s   ( OGH) ,   s o lar   D C   s o l u tio n   h a s   b ee n   p r o p o s ed   b y   K au r ,   2 0 1 5   w h er it  u s ed   s o lar   DC   p o w er   to   f ee d   th lo ad s   an d   av o id s   m u ltip l A C /DC   co n v er s io n s .   T h co n clu s io n   w as,  t h u s o f   D C   p o w er   lin es  a n d   ap p lian ce s   h as  p r o d u ce d   h ig h er   ef f icien c y   co m p ar ed   to   th AC   li n es   an d   ap p lia n ce s   [ 1 0 ] .   Fu r t h er m o r e,   co s t   b en ef it s   a n al y s is   b y   R aj ar am an ,   2 0 1 5   h as  s h o w n   t h D C   s y s te m   ca n   r ed u ce   co s ts   to   th co n s u m er   b y   eli m i n ati n g   th co m p le x   elec tr o n ics e m b ed d ed   in   t h in v er s i o n   p r o ce s s   [ 1 1 ] .   I n   ad d itio n ,   elec tr icit y   g e n er at io n   f r o m   P s y s te m   w ill  a v o i d   th u s ag o f   co n v e n tio n al  f o s s il  f u el s   b ased   u tili t y   g r id   en er g y ,   h e n c r ed u ce s   th o v er all  g r ee n h o u s g a s   e m i s s io n s   to   th en v ir o n m e n w h ich   is   i n   lin w it h   Ma la y s ia 's  co m m i t m e n to   th U n ited   Natio n s   Fra m e w o r k   o n   C l i m a te  C h an g C o n v en tio n   ( UNFC C C )   at  th 1 5 th   C o n f er en ce   o f   th P ar ties   ( C OP   1 5 )   t o w ar d   r ed u c in g   4 0 o f   C O2   e m is s io n s   in te n s it y   p er   u n it  o f   Ma la y s ia n   G DP   b y   2 0 2 0   ag ain s 2 0 0 5   b aselin e   [ 1 2 ] .   A cc o r d in g   to   SED A   p o r tal,   th b aselin e   C O2   f o r   elec tr icit y   g e n er atio n   f o r   P en in s u lar   o f   Ma la y s ia  i s   0 . 6 9 4   tC O2 /MW h   in   2 0 1 4   [ 1 3 ] .       2.   M E T H O DO L O G Y   I n   th i s   w o r k ,   s el f - co n s u m ed   DC   p o w er   s y s te m   f o r   r esid en tial  h o u s u s i n g   s o lar   P V   is   p r o p o s ed I n   ad d itio n ,   th s izin g   a n d   co s an al y s i s   o f   t h s y s te m   is   co m p ar ed   w it h   s o lar   P AC   s y s te m .   T h e   m et h o d o lo g y   in v o lv e s   g at h er in g   s o lar   en er g y   r eso u r ce ,   co n f i g u r in g   d ail y   lo ad   d em a n d ,   s izin g   P ar r ay ,   b atter y   b a n k   a n d   in v er ter   an d   l astl y   s i m u la tio n   o f   t h d esi g n   s y s te m   b y   u s in g   H o m er   s o f t war e.     T h H o m er   s o f t w ar i s   p o w er f u to o th at  i s   u s ed   f o r   d esig n i n g   a n d   an a l y zi n g   t h h y b r id   p o w e r   s y s te m s ,   w a s   d ev elo p ed   b y   t h U n ited   State s   ( US )   Na tio n al  R en e w ab le  E n er g y   L ab o r ato r y   ( N R E L )   [ 1 4 ] Ma n y   r esear ch er s   u s ed   H o m e r   to   d esig n   a n d   s i m u late  t h tech n ical  a n d   ec o n o m ic  an a l y s is   o f   t h eir   h y b r id   r en e w ab le  en er g y   s y s te m   eit h er   g r id - co n n ec ted   o r   o f f - g r id   s y s te m .   Fo r   e x a m p le ,   J ef r y ,   2017   in   h i s   w o r k   u s ed   Ho m er   s i m u latio n   to   a n al y ze   t h b u ild in g   p o w er   co n s u m p tio n   a n d   ec o n o m ic  e v al u atio n   o f   De m a n d   R e s p o n s P r o g r am   ( D R P )   at   U n i v er s iti   T u n   H u s s e in   O n n   Ma la y s ia   ( UT HM )   [ 1 5 ] Sh ah in za d e h ,   2 0 1 6   in   h is   r e s ea r ch   u s ed   H o m er   a s   o p ti m izatio n   t o o to   d eter m in e   o p ti m a s izi n g   an d   en er g y   m an a g e m en o f   a   g r id - co n n ec ted   m icr o g r id   s y s te m   [ 1 6 ] Stu d y   b y   Faze lp o u r ,   2 0 1 6   u s ed   H o m er   to   o b tain   th elec tr ical  s u p p l y   s y s te m   r eq u ir e m en ts   a n d   th ec o n o m ics  o f   t h f iv e   h y b r id   s y s te m s   w h ic h   ar P V - w i n d - d ies e s y s te m s   i n   w h ic h   h y d r o g e n   i s   e m p lo y ed   as  d iesel  g en er ato r   f u el   to   s u p p l y   th elec tr ica r eq u ir e m en t s   f o r   h o u s e h o ld   in   T eh r an ,   I r an   [ 1 7 ] .   A n o t h er   s tu d y   b y   Ha g h i g h at  Ma m ag h an i,  2 0 1 6   u s ed   H o m er   s o f t w ar to   p er f o r m   a   co m p lete   p ar a m etr ic  a n al y s i s   o n   s y s te m   co n f ig u r atio n s   o f   s e v en   d esig n   ca s es b ased   o n   co m b in at io n s   o f   d iese g en er ato r ,   s o lar   p an els a n d   w i n d   tu r b in u n its   i n   th r ee   s m al l r u r al  co m m u n itie s   in   C o lo m b i a   [ 18] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 8   :   10     1 8   12   2 . 1 .   Sy s t e m   Co nfig ura t io n     A   s o lar   P s y s te m   d esi g n   f o r   f u ll y   DC   r es id en tial  h o u s b l o ck   d iag r a m   b y   Ma n s u r ,   2 0 1 7   is   s h o w n   in   Fi g u r 1 .   I n   g e n er al,   en er g y   g e n er ated   f r o m   P ar r ay   will  b s to r ed   in   th b atter y   b an k   at  4 8   DC   b u s   v o ltag e s .   T h en ,   t h o u tp u w i ll  b d is tr ib u ted   ac co r d in g l y   t o   lo ad s   b ased   o n   to   th e ir   p o w er   r atin g .   Fo r   h i g h   p o w er   lo ad s   s u ch   a s   r ef r i g er at o r   an d   air - co n d itio n er   u n it,  w i ll  b u s in g   4 8   D C   w h ile  f o r   lo w   p o w er   lo ad s   s u c h   as  l ig h ti n g s ,   f an s   an d   p h o n ch ar g er s ,   th 4 8   v o lta g w il l   b s tep   d o w n   to   1 2   DC   t h r o u g h   D C - D C   co n v er ter .   T h er ar 5   p o in ts   f o r   lo w   v o lta g d is tr ib u tio n   th at  co u ld   b u s ed   i n s id t h h o u s w h ic h   co u ld   s u p p o r t lo ad s   u p   to   1 2 0   W   f o r   ea ch   p o i n t   [ 1 9 ] .   Sin ce   t h is   p r o j ec t is sel f - co n s u m ed ,   en er g y   g e n er ated   f r o m   P V   ar r ay   w ill   b co n s u m ed   to tal l y   b y   t h r esid e n tial   lo ad s   wh ile  e x c es s   e n er g y   g e n er ated   if   an y   w ill  n o b e   ex p o r ted   to   th g r id .   Fo r   s o lar   P A C   s y s te m ,   th b asic  b lo ck   d iag r a m   is   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .   I n   g en er a l,  en er g y   g en er ated   f r o m   P ar r a y   w ill   b s to r ed   in   t h b atter y   b an k .   T h t y p ical  D C   b u s   v o lta g is   1 2   V   o r   2 4   V   d ep en d in g   o n   th lo ad .   Ho w e v er   f o r   th i s   w o r k ,   4 8   DC   i s   ch o s en .   T h en ,   t h i n v er ter   w il co n v er t h o u tp u t   f r o m   DC   to   2 3 0   AC   p o w er   f o r   lo ad .   Si n ce   th is   p r o j ec is   s el f - co n s u m ed ,   en er g y   g en er ated   f r o m   P ar r a y   w il b co n s u m ed   to tall y   b y   t h r esid en tial  lo ad s   w h ile  ex ce s s   en er g y   g e n er ated   if   an y   w i ll  n o b ex p o r ted   to   th g r id .             Fig u r 1 B asic b lo ck   d iag r a m   o f   s elf - co n s u m ed   s o lar   P DC   s y s te m   f o r   r esid en tial h o u s [ 1 9 ]           Fig u r 2 B asic b lo ck   d iag r a m   o f   s elf - co n s u m ed   s o lar   P AC   s y s te m   f o r   r esid en tial   h o u s e       2 . 2 .   So la E nerg y   Reso urce   C h a n g lu n   ( 6 . 4 4 o N,   1 0 0 . 4 3 o E ) ,   w h ich   i s   lo ca ted   at  th n o r th e r n   o f   P en in s u lar   Ma la y s ia  in   t h State  o f   Ked ah   h as  b ee n   c h o s en   as   a   p r o j ec s ite.   I n f o r m atio n   o n   s o lar   en er g y   is   o b tain ed   f r o m   N AS A   S u r f ac e   Me teo r o lo g y   an d   So lar   E n e r g y   d atab ase  w h ich   p r o v id ed   m o n th l y   m eteo r o lo g ical  d ata.   T h ese  d ata  h as  b ee n   PV   A r r a y   B a t t e r y   B a n k   D C   B u s   I n v e r t e r   A C   B u s   A C     Load   PV   A r r a y   B a t t e r y   B a n k   D C   B u s   4 8   V   =                =                  =   =           =                   =          =               =   =                               =   =         =        H igh   P o w e r   L o a d   1 , 0 0 0   W   4 8   V   L o w   P o w e r   L o a d   1   1 2 0   W   @   1 2   V   L o w   P o w e r   L o a d   2   1 2 0   W   @   1 2   V   L o w   P o w e r   L o a d   3   1 2 0   W   @   1 2   V   L o w   P o w e r   L o a d   4   1 2 0   W   @   1 2   V   L o w   P o w e r   L o a d   5   1 2 0   W   @   1 2   V   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       S iz in g   a n d   C o s t A n a lysi s   o f S elf - C o n s u med   S o la r   P V   D C   S ystem  C o mp a r ed   w ith . . .   ( T.M. N . T.  Ma n s u r )   13   p r elo ad ed   in   H o m er   P r o   s o f t w ar e.   Fro m   d atab ase,   t h an n u al  av er a g ir r ad iatio n   is   4 . 9 7   k W h / m 2   w i t h   Feb r u ar y   h as t h h ig h e s t ir r ad iatio n   w h ich   is   5 . 8 6   k W h / m 2   p er   d ay   w h ile  No v e m b er   h as  th lo w es t ir r ad iatio n   w h ic h   is   4 . 2 3   k W h / m 2   p er   d ay .   T h an n u al  a v er ag d ail y   t e m p er atu r is   2 6 . 2 1 o C   w it h   Ma y   h a s   t h h ig h es t   av er ag d ail y   te m p er at u r w h i ch   is   2 6 . 8 3   o C   w h ile  Dec e m b e r   h as  th lo w e s av er a g d ail y   te m p er atu r w h ic h   is   2 5 . 2 1 o C .   Fi g u r 3   s h o w s   th e   m o n t h l y   g lo b al  s o lar   ir r ad iatio n   an d   a v er ag e   a m b ie n te m p er atu r e   f o r   C h a n g lu n .           Fig u r 3 Av er ag d ail y   s o lar   ir r ad iatio n   an d   av er ag d ail y   te m p er at u r f o r   C h a n g l u n ,   Ma la y s ia       2 . 3 .   Resid ent ia L o a d P ro f ile   Gen er all y ,   r e s id en tial  h o u s w il co n s is o f   b asic  elec tr ical  ap p lian ce s   s u c h   as  li g h ti n g s ,   f a n s ,   p h o n e’ s   c h ar g er ,   te lev i s io n ,   wash i n g   m ac h in e   an d   r e f r ig er at o r .   T h u s ag e   o f   th e s ap p lian ce s   is   ac co r d in g   to   th li f est y les  o f   r esid e n ts .   A   s tu d y   h as  b ee n   m ad to   o b tai n   an   h o u r l y   lo ad   p r o f ile  f o r   r esid en tial  h o u s e,   w h er p o w er   m o n ito r in g   d e v ice  h as  b ee n   i n s talled   to   m o n ito r   p o w er   co n s u m p t io n   f o r   w ee k   a s e v er al   h o u s e s   i n   C h an g l u n   t h at  u s ed   i n   av er a g 2 0 0   k W h   p er   m o n th   [ 1 9 ] .     T h av er ag d ail y   lo ad   p r o f ile  is   s h o w n   i n   Fig u r 4   w h er e   th a v er ag d ail y   co n s u m p ti o n   is   6 . 6 7   k W h   a n d   m ax i m u m   p o w er   d e m an d   i s   0 . 8 6   k W .   T h h o u r l y   tr en d   s h o w s   t h at  t h p ea k   d e m an d   o cc u r s   t w ice  a   d ay   w h ich   is   b et w ee n   6 . 0 0   am   u n til  9 . 0 0   a m   an d   b et w ee n   7 . 0 0   p m   u n til   1 1 . 0 0   p m   d ail y .   T h an n u al  lo ad   d em a n d   w ill b 2 , 4 3 4   k W h , a s s u m i n g   t h i s   d ail y   lo ad   is   co n s t an t th r o u g h o u t a   y ea r .           F ig u r 4 Av er ag d ail y   lo ad   p r o f ile  f o r   r esid en tial  h o u s in   C h a n g lu n ,   Ma la y s ia       2 0 . 0 0 2 1 . 0 0 2 2 . 0 0 2 3 . 0 0 2 4 . 0 0 2 5 . 0 0 2 6 . 0 0 2 7 . 0 0 2 8 . 0 0 2 . 0 0 3 . 0 0 4 . 0 0 5 . 0 0 6 . 0 0 7 . 0 0 8 . 0 0 J a n Feb Mar A p r May J u n J u l A u g S e p Oc t N o v D e c A v e ra ge  D a i l y   T e m per a t urre   ( o C)   A v e ra ge  D a i l y   I rra di a t i on  ( k W h/ m 2 )   M onth   Glo b a I r r a d iat ion Tem p e r a t u r e 0 . 0 0 0 0 . 1 0 0 0 . 2 0 0 0 . 3 0 0 0 . 4 0 0 0 . 5 0 0 0 . 6 0 0 0 . 7 0 0 0 . 8 0 0 0 . 9 0 0 1 . 0 0 0 0 : 0 0 1 : 0 0 2 : 0 0 3 : 0 0 4 : 0 0 5 : 0 0 6 : 0 0 7 : 0 0 8 : 0 0 9 : 0 0 1 0 : 0 0 1 1 : 0 0 1 2 : 0 0 1 3 : 0 0 1 4 : 0 0 1 5 : 0 0 1 6 : 0 0 1 7 : 0 0 1 8 : 0 0 1 9 : 0 0 2 0 : 0 0 2 1 : 0 0 2 2 : 0 0 2 3 : 0 0 P ow e   ( k W )   T i m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 8   :   10     1 8   14   2 . 4 .   P Arr a y   Sizin g   So lar   P ar r ay   is   s ized   to   m ee th r eq u ir ed   en er g y   d e m a n d .   T h o u tp u en er g y   o f   P V   ar r ay   is   a   f u n ctio n   o f   p ea k   s u n   s h i n h o u r s   a n d   te m p er at u r e.   T h es ti m atio n   o f   e n er g y   g en er ated   f r o m   P ar r a y   i s   s i m p li f ied   an d   ca lc u lated   b ase d   o n   E q u atio n   ( 1 )   [ 2 0 ] .     t e m p p e r i o d a r r a y a r r a y f P S H P E        ( 1 )     w h er E array   is   P ar r a y   y ield   in   k W h ,   P S H period   is   P ea k   S u n   Ho u r   f ac to r   a n d   f temp   is   te m p er at u r d e - r atin g   f ac to r .     T h P SH  f ac to r   is   o b tain ed   f r o m   s o lar   ir r ad iatio n   d ata  in   p r ev io u s   s ec tio n . T h te m p er at u r d e - r atin g   f ac to r ,   f temp   is   g iv e n   b y   t h E q u atio n   ( 2 )     s t c a v e c e l l p m p t e m p T T f _ 1 0 0 1          ( 2 )     w h er γ pmp   is   te m p er at u r co ef f icie n t f o r   P mp   in   % p er   o C ,   T ce ll_ave   is   av er a g d ail y   m a x i m u m   ce ll  te m p er atu r e   an d   T stc   is   ce ll  te m p er at u r at  s tan d ar d   test   co n d it io n   w h ic h   is   2 5 o C   .   T h av er ag e   ce ll  te m p er atu r e,   T cell_ave   is   g iv e n   b y   E q u a tio n   ( 3 )       m a x _ _ m a x _ _ _ 8 0 0 20 a v e a m b a v e a m b a v e c e l l G N O C T T T     ( 3 )              w h er T a mb_ave_max   is   av er a g d ail y   m a x i m u m   a m b ie n te m p er atu r in   o C ,   NO C T   is   n o m i n al  o p er atio n   ce l l   te m p er atu r i n   o C ,   G amb_av e_max   is   av er ag d ail y   m ax i m u m   s o l ar   ir r ad ian ce   in   W   p er   m 2 .   T h P m o d u le  u s ed   i n   t h s i m u latio n   i s   g en er ic  f lat  p lat   P w h ich   i s   p r elo ad ed   in   th e   HOM E R   d atab ase.   T h ef f icie n c y   o f   th m o d u le  is   1 3 w h ile  th te m p er at u r co ef f icie n - 0 . 5   %   /   o C .   T h ca p ital  c o s f o r   th P ar r ay   p er   k W   is   R 5 , 0 0 0   w h ile  r ep lace m en t c o s t is R 4 , 0 0 0   w it h   2 5   y ea r s   o f   li f eti m e.     2 . 5 .   B a t t er y   Sizin g     T h am o u n t o f   c h ar g r eq u ir e d   f o r   b atter y   b an k   is   b ased   o n   E q u atio n   ( 4 )       aut s t o r a g e s y s r e q r e q Ah T DOD k V E C m a x _     ( 4 )     w h er C Ah_req   i s   ch ar g s to r ag ca p ac it y   r eq u ir ed   in   Ah ,     V sys    is   th s y s te m   v o lta g e,   k storage   is   th b atter y   ef f icien c y ,   DOD m ax   is    m a x i m u m   d ep th   o f   d is ch ar g allo w e d   an d   T aut   is   n u m b er   o f   a u to n o m y   d a y s .       T h s y s te m   v o lta g is   s et  to   4 8   V,   b atter y   ef f icie n c y   is   s et  t o   9 7 %,  n u m b er   o f   au to n o m y   d ay s   is   s et   to   4   d a y s   a n d   m a x i m u m   d ep t h   o f   d is c h ar g e   is   s et  to   8 0 %.  T h b atter y   u s ed   i n   t h is   s i m u l atio n   i s   g e n er ic  1 2   lead   ac id   b atter y   w i th   1   k W h   ca p ac it y .   T h ca p ital  co s t   f o r   a   u n it   o f   b atter y   is   R M   8 0 0   w h ile  r ep lace m en t   co s t is R 7 0 0   w it h   1 0   y ea r s   o f   lif et i m e.     2 . 6 .   I nv er t er   I n v er ter   i s   d ev ice  u s ed   to   co n v er DC   in p u to   AC   o u tp u t.  I n   th is   s i m u latio n ,   t h i n v er ter   is   u s ed   i n   s o lar   P A C   s y s te m   to   co n v er DC   p o w er   f r o m   P ar r a y   to   AC   p o w er   f o r   its   lo ad .   T h in v er ter   ef f icie n c y   is   s et  to   9 5 %.  T h ca p ital c o s t f o r   kW   o f   in v er ter   is   R 300   w it h   1 5   y ea r s   o f   li f eti m e     2 . 7 .   E co no m ic  As pect   E co n o m ic  a s p ec o f   th e   s y s te m   i s   ca lc u lated   a n d   o p ti m ize d   b y   u s i n g   HOM E R   P r o .   T h to tal  n e t   p r esen co s ( NP C )   is   th m ai n   ec o n o m ic  o u tp u o f   t h HOM E R .   T h is   v al u w i ll  r an k   all  s y s te m   co n f i g u r atio n s   i n   t h o p ti m iza tio n   r es u lt s .   I n   ad d itio n ,   it  w i ll   b th b as is   to   c alc u late   t h t o tal  an n u al ized   co s t   an d   th le v elize d   co s o f   en er g y .   T h to tal  a n n u alize d   co s is   th a n n u a lized   v al u o f   t h to tal  NP C   w h ic h   i s   ca lcu lated   b y   u s i n g   E q u a tio n   ( 5 ) .                    t o t N PC p r o j t o t a n n C R i C R F C , . , ,        ( 5 )   w h er C N P C, tot   i s   th to tal  n et  p r e s en co s t,  i   is   t h a n n u al  r ea d is co u n r ate,   R proj   i s   th p r o j ec lif eti m a n d   C R F (   )   is   f u n ctio n   r etu r n in g   th ca p ital r ec o v er y   f ac to r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       S iz in g   a n d   C o s t A n a lysi s   o f S elf - C o n s u med   S o la r   P V   D C   S ystem  C o mp a r ed   w ith . . .   ( T.M. N . T.  Ma n s u r )   15   T h lev elize d   co s o f   en er g y   ( C OE )   is   th av er a g co s p er   k W h   o f   u s e f u elec tr ical  en er g y   p r o d u ce d   b y   t h s y s te m   a n d   is   ca lc u late d   b y   u s i n g   E q u a tio n   ( 6 ) .       s e r v e d t o t ann E C C O E ,           ( 6 )     w h er C ann, tot   is   to tal  a n n u al ized   co s t o f   th s y s te m   an d     E serve d   is   to tal  elec tr ical  lo ad   s er v ed   p er   y ea r .       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O N   Ho m er   P r o   is   u s ed   to   s i m u lat an d   p r o d u ce d   o p ti m izat io n   r esu lt  f o r   t h s y s te m   b ased   o n   s en s iti v it y   in p u p ar a m eter .   T h r esu lt s   ar d iv id ed   in to   t w o   p ar ts   wh ich   ar s o lar   P DC   s y s te m   a n d   s o lar   P AC   s y s te m .   F ig u r 4   an d   Fig u r 5   s h o w ed   th Ho m er   P r o   s ch e m atic  d iag r a m   f o r   b o th   s y s te m s .   T h s en s iti v it y   in p u t   p ar a m eter s   co n s id er ed   f o r   th is   s i m u la tio n   ar t h r e n e w ab le  f r ac tio n   o f   t h e n er g y   d eliv er ed   to   th e   lo ad   an d   ca p ac it y   s h o r tag e.   1 0 0 r en e w ab le  f r ac tio n   m ea n s   t h e   en er g y   s u p p lied   to   lo ad   is   to tall y   f r o m   s o lar   P w h ile  r ed u ctio n   o f   t h f r ac tio n al  p er ce n ta g v al u w i ll  i n c r ea s th e   d ep en d en c y   to   t h u tili t y   g r id   s u p p l y .   C ap ac it y   s h o r tag m ea n s   an n u al  s h o r tf all  o f   t h en er g y   ca p ac it y   o f   t h s y s te m   t h an   t h r eq u ir ed   v alu b y   t h e   lo ad .     T h ca p ac ity   s h o r ta g co u ld   o cc u r   f r o m   d o w n s izin g   th s y s te m   to   g et  lo w er   i n iti al  ca p ital  co s a n d   C OE .   Si m ilar l y ,   t h u tili t y   g r i d   en er g y   w i ll b u s ed   to   ac co m o d ate  t h s h o r tag o f   e n er g y .                 Fig u r 4 Ho m er   P r o   s ch e m ati d iag r a m   f o r   s o lar   P DC   s y s te m   Fig u r 5 Ho m er   P r o   s ch e m ati d iag r a m   f o r   s o lar   P A C   s y s te m       3 . 1 .   So la P DC  Sy s t e m   Fig u r 6   s u m m ar ized   t h s e n s itiv it y   r es u lt  f o r   th e   s o lar   P DC   s y s te m .   I n   o r d er   to   o b tain   s y s te m   w it h   to tall y   in d ep en d e n f r o m   g r id ,   it  m u s b 1 0 0 r e n e w ab le  f r ac tio n   w i th   0 c ap ac it y   s h o r ta g in   elec tr icit y   s u p p l y   t h r o u g h o u t   th y ea r .   B ased   o n   s i m u latio n ,   th P ar r a y   s ize   r eq u ir ed   is   3 . 5   k W   w h ile   th e   b atter y   b a n k   n ee d s   3 2   u n it s   o f   b atter ies  w h ic h   ar 4   u n it s   in   s er ies  at  4 8 DC   b u s   a n d   8   p ar allel  s tr in g s .   T h is   co n f i g u r atio n   w i ll  h av e   6 9 . 1   h o u r s   o f   a u to n o m y   w h ich   is   al m o s 3   d a y s .   Ho w e v er   t h is   s etu p   r eq u ir ed   h i g h   in itial   ca p ital  co s t   w h ich   is   R 4 3 , 1 0 0   h en ce   th e   C OE   w i ll  b R M   1 . 9 1   p er   k W h .   E v e n   t h o u g h   all  lo ad s   d em a n d   w ill  b m et  al o v er   th y ea r ,   it  w ill  h av 3 7 . 1 o f   ex ce s s   elec tr ici t y   p r o d u ce d   b y   th P ar r a y .   I n   ad d itio n ,   th s i m u l at io n   also   s h o w s   w it h   in cr ea s in g   th e n er g y   s h o r tag e,   t h s y s te m   s izi n g   w ill  r ed u ce d .   T h is   co n d itio n   lead s   to   d ec r ea s i n   i n itial   ca p ital  co s t   an d   C OE   v al u es.  Ho w e v er   t h i s   s itu a tio n   i s   co n tr ar y   to   t h e   o b j ec tiv o f   to tall y   i n d ep en d e n t f r o m   th u tili t y   g r i d .               Fig u r 6 Ho m er   P r o   s en s it iv i t y   r esu lt f o r   s o lar   P DC   s y s te m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 8   :   10     1 8   16   3 . 2 .   So la P AC  Sy s t e m   Fig u r 7   s u m m ar ized   t h s e n s itiv it y   r es u lt  f o r   th e   s o lar   P AC   s y s te m .   I n   o r d er   to   o b tain   s y s te m   w it h   to tall y   in d ep en d e n f r o m   g r id ,   it  m u s b 1 0 0 r e n e w ab le  f r a ctio n   w i th   0 c ap ac it y   s h o r ta g in   elec tr icit y   s u p p l y   th r o u g h o u th y ea r .   B ased   o n   s i m u latio n ,   th P ar r ay   s ize  r eq u ir ed   is   4 . 0   kW ,   1 . 5   k W   in v er ter   a n d   3 2   u n its   o f   b att er ies  w h ic h   ar 4   u n its   i n   s e r ies  at  4 8 DC   b u s   a n d   8   p ar allel  s tr i n g s .   T h is   co n f i g u r a tio n   w ill  h a v 6 9 . 1   h o u r s   o f   au to n o m y   w h ich   is   a l m o s 3   d ay s .     Ho w ev er   th is   s etu p   r eq u ir ed   h ig h   in itial   ca p ital  co s t   w h ich   is   R 4 6 , 5 0 0   h en ce   th e   C OE   w i ll  b R M   2 . 03   p er   k W h .   E v e n   t h o u g h   all  lo ad s   d em a n d   w ill  b m et  al o v er   th y ea r ,   it  w ill  h av 4 2 . 1 o f   ex ce s s   elec tr ici t y   p r o d u ce d   b y   th P ar r a y .   I n   ad d itio n ,   th s i m u lat io n   also   s h o w s   w it h   in cr ea s in g   th e n er g y   s h o r tag e,   t h s y s te m   s izi n g   w ill  r ed u ce d .   T h is   co n d itio n   lead s   to   d ec r ea s i n   i n itial   ca p ital  co s t   an d   C OE   v al u es.  Ho w e v er   t h i s   s itu a tio n   i s   c o n tr ar y   to   t h e   o b j ec tiv o f   to tall y   i n d ep en d e n t f r o m   th u tili t y   g r id .           Fig u r 7 Ho m er   P r o   s en s it iv i t y   r esu lt f o r   s o lar   P A C   s y s te m       3 . 3 .   Ana ly s is   B ased   o n   t h s i m u la tio n   r esu l ts   i n   4 . 1   a n d   4 . 2 ,   th e   s o lar   P A C   s y s te m   h av e   s h o w n   al m o s t   8 . 0 in cr ea s ed   in   i n itial  ca p ital  co s t   an d   6 h ig h er   C OE     th an   t h e   s o lar   P V   DC   s y s te m .   T h is   is   d u to   th f ac th at   s o lar   P A C   s y s te m   r eq u ir ed   ad d itio n al  eq u ip m e n w h ic h   is   in v er ter   to   co n v er t D C   p o w er   f r o m   P ar r a y   in to   AC   p o w er   f o r   its   lo ad .   I n   ad d i tio n ,   it  also   r eq u ir ed   s lig h tl y   l ar g er   P ar r ay   s ize s   to   co m p e n s ate  lo s s es  d u to   th in v er ter   ef f icie n c y   w h ich   i s   n o t c o u n ted   in   D C   s y s te m .     Desp ite  th d i f f er e n ce s ,   b o th   s y s te m s   ha ve   s h o w n   p o s it iv asp ec in   en v ir o n m e n tal  co n s er v atio n   w h er t h 2 , 4 3 4   k W h   en er g y   g en er ated   f r o m   r e n e w ab le  r e s o u r ce   an n u all y   an d   co n s u m e d   b y   t h lo ad s   h as   r ep lace d   th f o s s il  f u el  b ased   p o w er   f r o m   g r id .   T h is   v alu i s   eq u iv ale n to   al m o s 1 . 7   to n s   o f   C O 2   av o id an ce   to   th en v ir o n m en t.   I n   ad d itio n ,   s e n s iti v it y   a n al y s i s   h a s   b ee n   d o n to g eth er   w i th   th s i m u latio n   to   i n v e s ti g ate  th e f f ec t   o f   s m al ca p ac it y   s h o r tag es  wh ich   ar 5 %,  1 0 %,  1 5 an d   2 0 %.  T h r esu lts   s h o w n   t h at   P ar r ay   an d   b atter y   b an k   s izes  w i ll  d ec r ea s ed   th at  w il lead   to   th r ed u c tio n   o f   in itial  ca p ital  co s t C OE   an d   t h e   p er ce n tag e x ce s s   en er g y   p r o d u ce d .   Ho w ev er ,   t h p er ce n ta g o f   n o f u l f illi n g   to   to tal  lo ad   d em a n d   w ill  i n c r ea s h en ce   r el y i n g   m o r o n   f o s s il f u el  b ased   g r id   elec tr icit y .             Fig u r 8 C o m p ar is o n   b et w ee n   I n itia l Cap ital Co s ts   o f   So lar   P DC   S y s te m   a n d   So lar   P AC   S y s te m   0 5 , 0 0 0 1 0 , 0 0 0 1 5 , 0 0 0 2 0 , 0 0 0 2 5 , 0 0 0 3 0 , 0 0 0 3 5 , 0 0 0 4 0 , 0 0 0 4 5 , 0 0 0 5 0 , 0 0 0 0 . 0 0 5 . 0 0 1 0 . 0 0 1 5 . 0 0 2 0 . 0 0 I ni t i a l   C a pi t a l   C ost   ( R M )     C a pac i t y   S hort a ge  ( % )   S o l a r   P V   D C   S y s t e m S o l a r   P V   A C   S y s t e m Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       S iz in g   a n d   C o s t A n a lysi s   o f S elf - C o n s u med   S o la r   P V   D C   S ystem  C o mp a r ed   w ith . . .   ( T.M. N . T.  Ma n s u r )   17       Fig u r 9 C o m p ar is o n   b et w ee n   C OE   o f   So lar   P DC   S y s te m   an d   So lar   P AC   S y s te m           Fig u r 10 C o m p ar is o n   b et w e en   P er ce n tag es o f   Un m et  L o a d   o f   So lar   P DC   S y s te m     an d   So lar   P A C   S y s te m           Fig u r 1 1 C o m p ar is o n   b et w e en   P er ce n tag es o f   E x ce s s   E n er g y   o f   So lar   P DC   S y s te m     an d   So lar   P A C   S y s te m   0 . 0 0 0 . 5 0 1 . 0 0 1 . 5 0 2 . 0 0 2 . 5 0 0 . 0 0 5 . 0 0 1 0 . 0 0 1 5 . 0 0 2 0 . 0 0 C ost   of   E ner gy   ( R M )   C a pac i t y   S hort a ge  ( % )   S o l a r   P V   D C   S y s t e m S o l a r   P V   A C   S y s t e m 0 . 0 0 2 . 0 0 4 . 0 0 6 . 0 0 8 . 0 0 1 0 . 0 0 1 2 . 0 0 1 4 . 0 0 1 6 . 0 0 1 8 . 0 0 0 . 0 0 5 . 0 0 1 0 . 0 0 1 5 . 0 0 2 0 . 0 0 P e rc e nt a ge  of   U nm e t   Load  ( % )   C a pac i t y   S hort a ge  ( % )   S o l a r   P V   D C   S y s t e m S o l a r   P V   A C   S y s t e m 0 . 0 0 5 . 0 0 1 0 . 0 0 1 5 . 0 0 2 0 . 0 0 2 5 . 0 0 3 0 . 0 0 3 5 . 0 0 4 0 . 0 0 4 5 . 0 0 0 . 0 0 5 . 0 0 1 0 . 0 0 1 5 . 0 0 2 0 . 0 0 P e rc e nt a ge  of   E x c e s s   E l e c t ri c i t y   ( % )   C a pac i t y   S hort a ge  ( % )   S o l a r   P V   D C   S y s t e m S o l a r   P V   A C   S y s t e m Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 8   :   10     1 8   18   4.   CO NCLU SI O N   Sizin g   a n d   c o s a n al y s is   o f   s elf - c o n s u m ed   s o lar   P DC   s y s te m   c o m p ar ed   w ith   A C   s y s te m   f o r   r esid en tial  h o u s   i n   C h a n g l u n ,   Ma la y s ia  h a s   b ee n   p r esen te d   in   th i s   p ap er .   T h an al y s is   h as  b ee n   ca r r ied   o u t   b y   u s i n g   Ho m er   P r o   s o f t w ar s i m u lat io n .   B ased   o n   th r es u l ts   o b tain ed ,   th co n cl u s io n s   wer e:   a.   Fro m   d esig n   a s p ec t s o lar   P AC   s y s te m   r eq u ir ed   s l ig h tl y   lar g er   P ar r ay   s izes  t h an   th e   s o lar   P DC   s y s te m .   T h is   i s   to   co m p en s ate  lo s s es d u to   t h in v er ter   ef f ic ien c y   w h ic h   is   n o t c o u n ted   in   DC   s y s te m .     b.   Fro m   ec o n o m ic  a s p ec t,  th e   s o lar   P AC   s y s te m   i s   al m o s t   8 . 0 m o r ex p en s i v i n   i n it i al  ca p ital  co s th an   t h s o lar   P DC   s y s te m .   I n   ad d itio n ,   t h C OE   f o r   th s o lar   P AC   s y s te m   is   6 h i g h er   t h s o lar   P DC   s y s te m .   T h is   is   d u t o   th ad d itio n al   eq u ip m en t   w h ic h   is   i n v er ter   to   co n v er D C   p o w er   f r o m   P ar r ay   i n to   A C   p o w er   f o r   its   lo ad .     c.   Fro m   t h e n v ir o n m en ta as p ec t,  b o th   th e   s y s te m s   s h o w   p o s iti v asp ec t   f o r   t h en v ir o n m e n ta l   co n s er v atio n   w h er 2 , 4 3 4   k W h   o f   an n u al  lo ad   d em a n d   ar to tall y   s u p p lied   f r o m   s o lar   P V,   h as  r ep lace d   th f o s s il  f u el  b ased   p o w er   f r o m   g r id   eq u i v ale n t to   al m o s t 1 . 7   to n s   o f   C O 2   a v o id an ce   to   th e   en v ir o n m e n t   an n u all y .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   A h m a d ,   e a l. ,   Ro le  o f   f e e d - i n   tarif f   p o li c y   in   p r o m o ti n g   so lar  p h o to v o lt a ic   in v e s tm e n ts  in   M a la y sia  :  A   s y ste m   d y n a m ics   a p p ro a c h ,   E n e rg y ,   v o l.   8 4 ,   p p .   8 0 8 8 1 5 ,   2 0 1 5 .   [2 ]   G u id e li n e o n   th e   Co n n e c ti o n   o f   S o lar  P h o t o v o lt a ic  In sta ll a ti o n   f o S e l f - Co n su m p ti o n ,   En e rg y   Co m m issio n   o M a la y sia ,   2 0 1 7 .   [3 ]   T .   M .   N.  T .   M a n su r ,   e a l. ,   O p t im a S izin g   a n d   Eco n o m ic  A n a l y sis  o f   S e lf -   Co n su m e d   S o lar  P V   S y ste m   f o F u ll y   DC  Re sid e n ti a Ho u se ,   in   2 0 1 7   IEE 4 t h   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   S ma rt  I n stru me n t a ti o n ,   M e a su re me n a n d   Ap p li c a ti o n s ( ICS IM A) ,   p p .   2 8 30 2 0 1 7 .   [4 ]   K.  S h a h ,   e a l. ,   S m a rt  e ff icie n s o lar DC   m icro - g rid ,   2 0 1 2   I EE En e rg y tec h ,   E n e rg y tec h ,   2 0 1 2 .   [5 ]   T .   T a u f ik ,   T h e   DC  Ho u se   P ro jec t:   A n   A lt e rn a te  S o lu ti o n   f o Ru ra El e c tri f ica ti o n ,   Pro c .   IEE 2 0 1 4   Glo b .   Hu ma n it .   T e c h n o l .   Co n f . ,   p p .   2 6 ,   2 0 1 4 .   [6 ]   A .   T .   G h a re e b ,   e a l. ,   DC  m icr o g rid a n d   d istri b u ti o n   s y ste m s:  A n   o v e r v ie w ,   IEE Po we En e rg y   S o c .   Ge n .   M e e t . ,   v o l.   1 1 9 ,   p p .   4 0 7 4 1 7 ,   2 0 1 3 .   [7 ]   K.  S h e n a i   a n d   K.  S h a h ,   S m a rt  DC  m icro - g rid   f o e ff icie n u ti li z a ti o n   o f   d istri b u ted   re n e w a b le  e n e rg y ,   in   IEE 2 0 1 1   E n e rg y T e c h ,   ENE RGY T EC H ,   2 0 1 1 .   [8 ]   M .   Am in ,   e a l. ,   A n   e f f i c ien a p p li a n c e   f o lo w   v o lt a g e   DC   h o u s e ,   in   2 0 1 1   IEE El e c trica P o w e a n d   En e rg y   Co n fer e n c e ,   EP EC ,   p p .   3 3 4 3 3 9 2 0 1 1 .   [9 ]   E.   R.   Dia z ,   e t   a l . ,   In telli g e n D M icro g rid   li v in g   L a b o ra to ries   -   A   Ch in e se - Da n ish   c o o p e ra ti o n   p ro jec t,   2 0 1 5   IEE Fi rs I n t.   C o n f.   DC M icr o g r id s ,   p p .   3 6 5 3 7 0 ,   2 0 1 5 .   [1 0 ]   P .   Ka u r,   e a l. ,   S o lar - DC De p lo y m e n Ex p e rien c e   in   O ff - G rid   a n d   Ne a O ff - G rid   Ho m e s : E c o n o m ic s ,   Tec h n o lo g y   a n d   P o li c y   A n a l y sis,”   in   2 0 1 5   I E EE   Fi rs I n ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   DC M icr o g ri d s ( ICDCM ) ,   p p .   2 6 31 ,   2 0 1 5 .   [1 1 ]   V .   Ra jara m a n ,   e a l. ,   Eco n o m ic  A n a l y sis  o f   d e p lo y m e n o DC  p o w e a n d   A p p li a n c e a lo n g   w it h   S o lar  in   u r b a n   m u lt i - sto ried   b u i ld i n g s,”  in   2 0 1 5   IEE Fi rs In ter n a ti o n a Co n fe re n c e   o n   DC  M icr o g rid ( IC DC M ) ,   p p .   3 2 37 2 0 1 5 .   [1 2 ]   C.   S .   Kh o a n d   G .   L a lch a n d ,   re v ie w   o n   su sta in a b le  p o w e g e n e ra ti o n   in   M a la y sia   to   2 0 3 0 Histo rica p e rsp e c ti v e ,   c u rre n a ss e ss m e n t,   a n d   f u tu re   stra teg ies ,   Ren e wa b l e   a n d   S u st a i n a b le  En e rg y   Rev iews ,   v o l.   2 9 ,   p p .   952 9 6 0 ,   2 0 1 4 .   [1 3 ]   S tatisti c   &   M o n it o rin g   CO 2   A v o id a n c e ,   S u sta in a b le  En e rg y   De v e lo p m e n A u th o rit y   (S EDA M a la y sia   P o rtal ,   2 0 1 7 .   [1 4 ]   N.  M .   Isa ,   e a l. ,   A   t e c h n o - e c o n o m ic  a s se ss m e n o f   a   c o m b in e d   h e a a n d   p o w e p h o to v o lt a ic/fu e c e ll /b a tt e r y   e n e rg y   s y ste m   in   M a la y sia   h o sp it a l,   En e rg y ,   v o l.   1 1 2 ,   p p .   7 5 9 0 ,   2 0 1 6 .   [1 5 ]   N.  A .   J e f r y   a n d   N.  A .   Za m b ri,   S u it a b i li ty   o f   d e m a n d   re sp o n se   p ro g ra m   e q u ip p e d   w it h   so lar  e n e r g y   in   U T HM,   In d o n e s.  J .   E lec tr.   En g .   C o mp u t.   S c i . ,   v o l / issu e :   6 ( 2 ) ,   p p .   2 9 4 3 0 0 ,   2 0 1 7 .   [1 6 ]   H.  S h a h i n z a d e h   a n d   S .   H.  F a t h i,   Op ti m a S izin g   a n d   En e rg y   M a n a g e m e n o f   a   G rid -   Co n n e c ted   M icro g rid   u s in g   HO M ER  S o f tw a re ,   4 th   Ira n .   Co n f.   Re n e w.   En e rg y   Distri b .   Ge n e r . ,   p p .   2 0 2 1 ,   2 0 1 6 .   [1 7 ]   F .   F a z e lp o u r,   e a l. ,   Eco n o m ic a n a ly sis o f   sta n d a lo n e   h y b rid   e n e rg y   s y ste m f o a p p li c a ti o n   in   T e h ra n ,   Ira n ,   I n t.   J .   Hy d ro g e n   E n e rg y ,   v o l /i ss u e :   41 ( 19 ) ,   p p .   7 7 3 2 7 7 4 3 ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   A .   H .   M a m a g h a n i,   e a l. ,   T e c h n o - e c o n o m ic  f e a sib il it y   o f   p h o to v o lt a ic,  w in d ,   d ies e a n d   h y b rid   e lec tri f i c a ti o n   s y ste m s f o o ff - g rid   ru ra e lec tri f i c a ti o n   i n   Co lo m b ia,”  Ren e w.   En e rg y ,   v o l.   9 7 ,   p p .   2 9 3 3 0 5 ,   2 0 1 6 .   [1 9 ]   T .   M .   N.  T .   M a n su r,   e a l. ,   P e rf o rm a n c e   A n a l y sis  o f   S e lf - Co n su m e d   S o lar  P V   S y ste m   f o A   F u ll y   D Re sid e n ti a Ho u se ,   In d o n e s.  J .   El e c tr.   E n g .   Co mp u t .   S c i . ,   v o l / issu e :   8 ( 2 ) ,   p p .   3 9 1 3 9 8 ,   2 0 1 7 .   [2 0 ]   A.   M .   Om a r,   e a l. G rid - Co n n e c ted   P h o t o v o lt a ic  P o w e S y st e m De sig n ,’   S u sta in a b le  En e rg y   D e v e lo p m e n t   A u th o rit y   M a la y sia ,   2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.