I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   4 ,  A u g u s t   201 9 ,   p p .   2 8 2 2 ~ 2 8 3 0   I SS N:  2088 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 9 i 4 . p p 2 8 2 2 - 2830           2822       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 / I JE C E   Feas ibility  s tu dy   o f  a chiev ing   r elia ble  e lec trici ty  s up ply   u sing   h y brid  p o w er  s y st e m  f o r  r ura l  p ri ma ry   s cho o ls in Ira q:    A   c a se  s tu dy  w ith  U mm   Q a sr  p ri ma ry   s cho o l       H us s a m   M .   Al m u kh t a r 1 ,   Z a i d H .   Al - T a m ee m i 2 ,  K a rr a r  M .   Al - Anba ry 3 ,   M o ha mm ed   K .   Abba s 4 ,     H un g - Ya o   H s u 5 ,  Da ly a   H .   Al - M a m o o ri 6   1 M id d le Ref in e ries ,   Ka rb a la Re f in e ry ,   M in istry   o f   Oil ,   Ira q   ,   Ira q Aw sa t  T e c h n ica l  Un iv e rsit y   - F u ra t  A l - Al 2, 6   3 W a rit h   A l - A n b iy a a   Un iv e rsit y ,   I ra q   4 Oil  M a rk e ti n g   C o m p a n y   S OMO,   M in istry   o f   Oil ,   Ira q   5  Un iv e rsity   o f   S o u th   A u stra li a ,   Au stra li a ,   A u stra li a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   16 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   2 6 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   A p r   3 ,   2 0 1 9       El e c tri c a l  p o w e r   is  c o n sid e re d   a s   a   si g n if ic a n t  p a rt  o f   c o n tem p o ra ry   li f e ,   a n d   a n   e ss e n ti a l  e le m e n t  f o r  d e v e lo p m e n t.   F o ss il   f u e ls  h a v e   b e e n   u ti li z e d   sin c e   th e   b e g in n in g   o f   th e   tw e n ti e th   c e n tu ry   f o r  e lec tri c it y   g e n e ra ti o n .   Ho w e v e r,   f o ss il   f u e ls  d e p letio n   a t  t h e   e sc a latin g   p a c e   a s  we ll   a s  th e ir  f o r m id a b le  n e g a ti v e   i m p li c a ti o n s  u p o n   e c o sy ste m   c o n tri b u ted   t o   in c re a sin g   in tere st  in   h a rn e ss in g   re n e w a b le  e n e r g y   so u rc e s  f o r  p ro d u c i n g   e lec tri c   p o we r  to   m e e t  th e   g ro w in g   d e m a n d   w o rld w id e .   In   Ira q ,   th e   e lec tri c a l   su p p ly   is  n o t   su f f ici e n t  to   su p p ly   1 2   h o u rs  a   d a y   o f   e lec tri c it y .   M a n y   ru ra l  a re a s,  p a rti c u larly   th e ir   sc h o o ls  a re   su f fe rin g   f ro m   th e   e lec tri c it y   sh o rtag e   su c h   a s  U m m   Qa sr   P rim a r y   S c h o o l  th a t  lo c a ted   2 0   k m   a w a y   f ro m   th e   c it y   c e n tre  o f   K a rb a la  c it y   in   t h e   m id d le  o f   Ira q .   In   o rd e r   to   o v e rc o m e   th is  issu e ,   th is   p a p e r  p ro p o se s  a   h y b rid   sy ste m   w h ich   re li e s  o n   re n e wa b le  re so u rc e s  a n d   th e   lo c a l  g rid   t o   e lec tri fy   U m m   Qa sr  P rim a r y   S c h o o l.   V a rio u s  c o m b in a ti o n s  o f   e n e rg y   re so u rc e s  h a v e   b e e n   a n a ly s e d   b y   u sin g   HO M ER  so f t w a re   to   e stim a te  a n   o p ti m u m   h y b rid   s y ste m .   T h e   a n a l y sis  il lu stra tes   th a t  th e   o p ti m a l   c o n f ig u ra ti o n   o f   th e   p r o jec ted   sy ste m   is  c o m p o se d   o f   2 2 . 4   kW   P V   m o d u les ,   5 9   b a tt e ries ,   a n d   5 7 3 8 k W h   p u rc h a se d   f ro m   th e   lo c a l  g rid   w h ich   h a s  re d u c e d   th e   n e t  p re se n t  c o st(NP C)f ro m   US$   1 6 3 7 9 1   th e   c u rre n t  s it u a t io n   to   US$ 6 0 , 4 2 0   f o r  t h e   p r o p o se d   s y ste m .   T h e   si m u latio n   f in d in g s  a lso   d e m o n stra te   th a t  d e tri m e n tal   e m i s sio n s  h a v e   b e e n   re d u c e d   sig n if ica n tl y .   K ey w o r d s :   E m is s io n   r ed u ctio n   HOM E R   s o f t w ar e     H y b r id   p o w er   s y s te m s     I r aq i sch o o l e lectr if icatio n     P V  p an els     Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  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 l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Hu s s a m   M.   A l m u k h tar ,     Mid d le  R ef i n er ies,   Naj af   R e f i n er y ,     Min i s tr y   o f   O il ,   I r aq .   E m ail:  A l m h y 0 0 5 @ m y m ail. u n is a. ed u . a u       1.   I NT RO D UCT I O N     T h e  r ap id   d ep letio n   o f   f o s s il  f u e ls ,   t h e   d eg r ad atio n   o f   b io p h y s ical  e n v ir o n m e n tal,   a n d   t h e  g r o w i n g   n ee d   f o r   elec tr icit y   h as  m o ti v ated   in ter est  i n   th e  u til is atio n   o f   r en e w ab le  en er g y   tec h n o lo g ies.  T h er ef o r e,   th i s   tr en d   cr ea tes  g lo b al  a w ar e n es s   to w ar d s   ad o p tin g   r en e w a b le  en er g y   r eso u r ce s   to   m ee t  t h e  r eq u ir ed   d em an d   an d   m iti g ate  t h e  i m p ac ts   o n   th e  en v ir o n m en t   [ 1 ] .   A lth o u g h   m a n y   co u n tr ie s   h a v e  f u l f ill ed   th e  in cr ea s es  o f   en er g y   d e m an d s   b y   in cr ea s in g   th eir   elec tr icit y   g en er atio n   ca p ac it y ,   t h er e  ar e  s till   co u n tr ies   s u f f er i n g   f r o m   t h e   s h o r tag e  o f   r eliab le  elec tr icit y   f o r   a  n o r m a l  lif e  a n d   d ail y   a ctiv itie s   [1 - 5] .   I n   I r aq ,   th e  g o v er n m e n t  h a s   f ac ed   d if f ic u lt ies  w i th   m ee tin g   t h e   n ec es s ar y   d e m an d   s i n ce   1 9 9 2   [ 6 ] .   A lth o u g h   co n s id er ab le  ef f o r ts   h av e  b ee n   m ad e  to   s o lv e   th is   p r o b le m ,   t h e  s u p p lied   p o w er   f o r   th e   I r aq i  co n s u m er   is   les s   t h a n   ei g h t  h o u r s   a   d a y   [ 7 ] .  C o n s eq u en tl y ,   a  h y b r id   p o w e r   s y s te m   b ased   o n   r e n e w ab le  en er g y   s o u r ce s ,   i n clu d i n g   t h e  w in d ,   s o lar ,   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       F ea s ib ilit y  s tu d y  o f a ch ievin g   r elia b le  elec tr i city  s u p p ly  u s in g   h yb r id   p o w e r   . ..  ( Hu s s a m  M.   A lmu kh ta r )   2823   o th er s ,   ca n   b e  a   p o ten tial   s o l u tio n   to   m i tig a te  t h e  p r o b le m   o f   elec tr ical  o u tag e   f o r   co m m u n itie s ,   s c h o o ls ,   a n d   h o u s e h o l d er s   [ 7 ] .   I n d ee d ,   I r aq   h a s   a  h i g h   a n n u al   a m o u n t   o f   s o lar   ir r ad iatio n   [ 8 ] .   C o n s eq u en tl y ,   t h is   p o ten tial   en er g y   r eso u r ce   ca n   b e  w id el y   h ar n es s ed   i n   ed u ca t io n al  f a cilities   s u ch   as  s ch o o ls ,   e s p ec iall y   in   r e m o te  a n d   r u r al  ar ea s .   Su b s ta n tial  r esea r ch es  h a v e  b ee n   u n d er tak e n   in to   s izi n g   h y b r id   s o lar - w in d   s y s te m s   to   m ee t   g r o w i n g   d e m a n d   w o r ld w id e.   Fu r t h er m o r e,   th er e  ar e  s cie n ti f ic  a n d   s y s te m atic   m e th o d s   t h at  co u ld   b e  u s ed   f o r   th e  ai m   o f   o p ti m i s i n g   h y b r id   s y s te m s   s u c h   as   HOM E R   s o f t w ar e,   d ir ec t  m et h o d s   an d   in telli g e n t  b ased   m et h o d s .   Kh ali f a  [ 9 ]   in tr o d u ce d   a  h y b r id   to   m o d el  a  P V - w i n d   a n d   d iesel  g en er ato r   to   s u p p l y   t h e  r eq u ir ed   elec tr icit y   f o r   R e v er s e  Os m o s is   ( R O)   d esalin a tio n   u n its   i n   a  r e m o te  ar ea ,   Kar b ala  cit y ,   I r aq .   Kh alif a  u s ed   H y b r id R O  s o f t w ar e  as  an   o p ti m is a tio n   p r o g r a m .   Sal w a n   a n d   So p ian   [ 1 0 ]   in v est ig ated   t h e   i m p le m e n tat io n   o f   a  h y b r id   s y s te m   ( s o lar   an d   win d   en er g ie s )   b y   u ti lis i n g   HO ME R   s o f t w ar e  f o r   th r ee   citie s   in   I r aq   w h ich   ar e  B asra h ,   Mo s u l   a n d   B ag h d ad .   T h is   s y s te m   is   p r o p o s ed   to   in s ta ll  as  a  b ac k u p   s y s te m   d u r in g   t h e  o u ta g e  o f   elec tr icit y   t i m e   o r   s u p p l y   th e   elec tr icit y   p o w er   f o r   7 5 0   s m all  h o u s es   in   a   r e m o te  ar ea .   Na w a w i  et  a l .  [ 1 1 ]   s tu d ied   t h e  i m p le m e n tat io n   o f   a  h y b r id   s y s te m   ( d iesel  g en er ato r   an d   s o lar )   u s i n g   HOM E R   s o f t w ar e   in   A l - Go w air ,   I r aq .   T h is   s tu d y   co n d u c ted   th e  f ea s ib ilit y   o f   s u p p l y   elec tr ical  p o w er   f o r   th e  r e m o te  ar ea .   Z h an g   [ 1 2 ]   p r esen ted   a  d ir ec t  s ea r ch   alg o r ith m   to   ca lc u late  t h e  o p tim al  s iz in g   o f   a  s tan d - alo n e  h y b r id   s y s te m   t h a t  co m p o s ed   o f   w i n d ,   s o lar   an d   d iesel  g e n er ato r .   T h e  s ea r ch   alg o r ith m   h as   b ee n   u s ed   to   ch o o s e  th e   o p ti m al   t y p es  a n d   n u m b er   o f   u n it s   f r o m   a m o n g   a  s et  o f   co m m er ci all y   o f f er ed   s y s te m   d e v ices  g u ar an teei n g   en o u g h   en er g y   to   e n co u n ter   t h e  d e m a n d .   Mo r eo v er ,   T af r esh i  [ 1 3 ]   h as  e m p lo y ed   Gen et ic  A l g o r ith m s   to   i m p le m e n t  a n   o p tim u m   u n it  s izin g   o f   d is tr ib u ted   en er g y   r eso u r ce s .   C el ik   [ 1 4 ]   p r esen ted   an   in n o v ati v e  s izin g   tec h n iq u e  to   m o d el  h y b r id   w in d - so lar - b att er y   s to r ag e  s y s te m .   I n   t h is   ca s e,   it  is   n o ted   th at  ec o - tech n i ca l  o p tim is atio n   o f   in d ep en d en t  e n er g y   s y s te m s   s h o u ld   co m p r is e  o f   t h e  f o llo w i n g   s ch e m e  p ar a m eter s ,   i n cl u d i n g   a u to n o m y   le v el,   th e  s y s te m   co s t,  t h e  esti m ate d   ti m e  f o r   th e  p ar ticu lar   lo ad   to   b e  m et.   I n   t h is   p ap er ,   a  h y b r id   s o lar - d iese l - s to r ag e  s y s te m   i s   ad ap ted   to   ev alu a te  th e  f ea s ib ilit y   o f   u s i n g   a  h y b r id   m o d el  in   r u r al  ar ea s   in   th e  m id d le  o f   I r aq .   So lar   ir r ad ian ce   an d   lo a d   p r o f ile  o f   th e  s tu d ied   s ite  l o ca ted   in   Kar b ala  ar e  tak en   in to   co n s id er atio n   t o   d esig n   t h e  o p ti m al  s izi n g   o f   a  h y b r id   s y s te m   th at   ca n   m ee t  lo ad   d em a n d   f o r   th i s   ar ea .   T h e  v alid it y   o f   t h i s   m o d el  is   a n al y s ed   b y   u s in g   H OM E R   s o f t w ar e  w h ic h   i s   a  co m p u ter - b ased   s i m u latio n   p r o g r a m   t h at  d ev elo p ed   b y   t h e  Natio n al  R e n e w ab le  E n er g y   L ab o r ato r y   ( NR E L )   w it h   th e  ai m   o f   ev al u ati n g   v ar io u s   d esi g n s   f o r   b o th   o n   th e  g r id   a n d   o f f - g r id   elec tr ical  p o w er   s y s te m s   f o r   s tan d - al o n e  an d   r e m o te  lo ca tio n s   ap p li ca tio n s .       2.   M E T H O D O L O G Y   T h e  p r o j ec ted   h y b r id   s y s te m   o f   th i s   s ch o o l  co n s i s ts   o f   d if f er en t   en er g y   r eso u r ce s   s u c h   a s   s o la r   p an els,  d iesel   g e n er ato r ,   b atter y   s to r ag e   d ev ice s   as   w ell  a s   elec tr icit y   p u r c h ased   f r o m   I r aq i  n atio n al  g r id .   I n   th is   s y s te m ,   th e   p o w er   co n v er ter   is   r eq u ir ed   to   co n v er t  D . C   p o w er   t h at  r ec ei v ed   f r o m   p h o to v o ltaic  ar r a y   o r   b atter y   to   A . C   p o w er .   T h is   s ch e m e  i s   d esi g n ed   to   m ee t  U m m   Qasr   P r i m ar y   Sc h o o l  r eq u ir e m en ts .   I n   t h is   ca s e   s tu d y ,   t h e  o p ti m al  co n f i g u r atio n   o f   th e   h y b r id   s y s te m   h as  b ee n   ca r r ied   o u t  b y   th e  HOM E R   s o f t w ar e   en v ir o n m e n t.  T h e  th r ee   s i g n i f ican t   tas k s   t h at  ar e  s i m u la tio n ,   o p tim i s atio n   a n d   s en s iti v it y   f ac to r   ar e  ac h iev ed   to   ev alu ate  t h e  p er f o r m a n ce   o f   th e  Des ig n ed   m o d el.   S u ch   t h ese  ta s k s   e n ab le  r esear ch er s   to   ev al u ate   th e   tec h n ical   f ea s ib ili t y   a n d   a  v ast   r a n g e  o f   tec h n o lo g y   p o s s i b ilit ies  as   w ell  a s   to   clar i f y   v a r iatio n s   i n   t h e  co s t   o f   tech n o lo g y ,   a n d   th e  a v aila b ilit y   o f   e n er g y   r eso u r ce s ,   b o t h   r en e w ab le  an d   tr ad itio n a l  en er g y   r eso u r ce s   ca n   b e  s i m u lated   in   t h e  H OM E R   e n v ir o n m e n t   [1 5 ] .   HOM E R   s o f t w ar e   is   u s ed   to   m o d el  t h e  p h y s ical   b eh a v io u r   o f   th e  s y s te m   a n d   it s   li f eti m e   co s t  th at  e m b r ac es  t h e  i n s tal latio n   an d   o p er atio n   co s ts   o f   th e  s y s te m   t h r o u g h o u t  it s   lif e - c y c le.   T h e  o p ti m is a tio n   p r o ce s s   is   r ep ea ted   f o r   ev er y   s elec tio n   o f   s e n s iti v it y   wh ich   ar e  th e   s o lar   ir r ad ian ce ,   d iesel  f u el  p r ices  v ar iab les  f o r   th e   h y b r id   s y s te m .   I n   th i s   ca s e,   d i f f er en t  s ch e m e  ch o ices  b ased   o n   th eir   ec o n o m ic  a n d   tech n ica l  m er it s   ca n   b e  co m p ar ed   in   t h is   s o f t w ar e  to   s elec t   th e  b est  ch o ice   f o r   th e  p r o p o s ed   s ite.       3.   SI T E   S E L E C T I O N   C u r r en tl y ,   t h e  p o p u latio n   o f   I r aq   is   ar o u n d   3 6   m illi o n   w h o   liv e   i n   1 8   m aj o r   s tates,   an d   th ese  s tates   ar e  s u p p lied   b y   elec tr ical  p o wer   b ased   o n   d iesel   an d   g as   s ta tio n s   b y   t h e  g o v er n m en t.   Ho w e v er ,   t h e  elec tr ica l   p o w er   th a t  s u p p lied   b y   t h e  g o v er n m en t   is   in ter m it ten t   an d   f l u ct u ated   all  th e   d a y ,   a n d   h en ce   s o m e  r e m o te   ar ea s   s u f f er   f r o m   s h o r tag e  ele ctr icit y   s u ch   as  t h e  cit y   o f   Kar b ala  w h er e  a  s ch o o l  is   s elec te d   to   b e  a   ca s e  s tu d y   in   t h is   r esear c h .   U m m   Qa s r   P r im ar y   Sch o o l  is   lo ca ted   i n   a  r u r al  ar ea   w h ich   i s   2 0 K m   f a r   to   th e  E ast  o f   Kar b ala  cit y   as s h o w n   i n   t h e  F ig u r e  1 .      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t   201 9   :   2 8 2 2   -   2830   2824       Fig u r e  1.   T h e   lo ca tio n   o f   th e  s tu d ied   s ch o o l in   Kar b ala       T h is   s ch o o l   is   s elec ted   b ec au s e  it  is   v er y   clo s e  to   o n e  o f   th e  m eteo r o lo g y   s tatio n   o f   I r aq i  Ag r o - m eteo r o lo g ical  Net w o r k .   A d d itio n all y ,   t h i s   s c h o o l  is   co n n ec ted   to   th e  n atio n a l   g r id   w h ic h   s u f f er ed   f r o m   s ch ed u le  o u ta g e  w h ic h   i s   u s u a ll y   m o r e  t h an   5   h o u r s   d u r i n g   n o r m al   b u s i n es s   h o u r s .   Als o ,   t h e  s c h o o l  b u i ld in g   co n s is ts   o f   ad m in is tr atio n   r o o m ,   cla s s r o o m s ,   as  w e ll  a s   to il ets  a n d   th e   av er a g e  d e m an d   f o r   th is   s c h o o l  d ail y ,   ca n   b e  r ep r esen ted   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   T y p es o f   th e  lo ad   in   U m m   Qser   Sc h o o l   L o a d   t y p e   Q u a n t i t y   W a t t /   i t e m   T o t a l   W a t t   U se   h r / d a y   K W h / d a y   L a mp s   40   50   2 0 0 0   8   16   R e f r i g e r a t o r   2   2 0 0   4 0 0   10   4   T V   se t   1   1 5 0   1 5 0   6   0 . 9   W a t e r   p u m p   1   5 0 0   5 0 0   3   1 . 5   C e i l i n g   f a n   15   3 7 5   5 6 2 5   7   3 9 . 3 7 5   A i r   c o n d i t i o n   2   2 0 0 0   4 0 0 0   6   24   T o t a l   c o n su m p t i o n   p e r   d a y   8 5 . 7 7 5       A cc o r d in g   to   th e  r ep o r ts   f r o m   th e  U n ited   Natio n s   ( UN) ,   th e  av er a g e  elec tr ical  p o w er   s u p p lied   to   th e  co n s u m er s   in   I r aq   is   ar o u n d   8   h o u r s   p er   d a y   [ 7 ] .   T h er ef o r e,   th e  d iesel   g e n er ato r   is   u s ed   as  a  b ac k u p   s y s te m   a s   an   o p tio n a l  ch o ice  to   p r o v id e  elec tr ical  p o w er   to   th e  co n s u m er s .   Ho w ev er ,   t h is   tr en d   is   as s o ciate d   w it h   m a n y   e n v ir o n m en tal  p r o b le m s   r e g ar d in g   h ea lt h   p r o b lem s   a n d   h ig h   e m is s io n s   r ates  a s   w ell  as  th e  u s e  o f   d iesel g e n er ato r s   i m p o s e  ad d itio n al  f ee s   to   th e  co n s u m er s   wh o   m i g h t n o t b e  ab le  to   p ay   t h ese  f ee s   [ 1 1 ] .     A p p r o x i m atel y   3 0 0   s t u d en ts   ar e  atten d i n g   t h is   s c h o o l  f r o m   S u n d a y   to   T h u r s d a y .   T h e  av er ag e   co n s u m p tio n   o f   e ig h t   k W h   w i th   a  p ea k   o f   1 2 . 6   k W   b ased   o n   d ail y   co n s u m p tio n .   Fig u r e  2   s h o w s   t h e  av er a g e  d ail y   an d   m o n t h l y   a v er ag e  e n er g y   co n s u m p tio n   o f   t h e  s ch o o l.  I t  h as  b ee n   co n s id er ed   th e  ac tu al  w o r k i n g   lo ad   w h ic h   is   8   h o u r s   d u r i n g   t h e  wo r k in g   d a y   a n d   th e  b r ea k   s ch o o l  p er io d   w h ich   is   f r o m   J u l y   t o   Octo b er   as  s h o w n   in   Fi g u r e  2 .     A cc o r d in g   to   th e  n ea r est  m etr o lo g y   s tatio n   w h ic h   is   5   k m   f ar   f r o m   t h e  s ch o o l,  th e  av er a g e  an n u a l   w i n d   s p ee d   an d   s o lar   ir r ad iatio n   r eso u r ce s   i n   t h e  ea s t   o f   Kar b ala  cit y   ar e  s h o w n   i n   Fig u r e  3 .   I t  is   e v id en t   f r o m   th e  Fi g u r e  3   th at  t h e  w i n d   s p ee d   is   n o t  s u f f icien t  to   g e n er a te  elec tr icit y   b ec a u s e  t h e  m a x i m u m   s p ee d   is   le s s   th an   2   m /s .   I n d ee d ,   a  s i g n i f ica n t n u m b er   o f   r esear ch er s   a s s u r ed   th e  s a m e  p r o b le m   w h er e  th e  w i n d   s p ee d   is   to o  lo w ,   an d   it  is   n o t  ab le  to   p r o d u ce   elec tr ical  p o w er   ev en   i f   th e  w i n d   tu r b in e  ca n   b e  r o tated   [ 1 2 ,  16] .   T h er ef o r e   th e  h y b r id   s y s te m   w ill  b e  d esig n ed   o n l y   B ased   o n   s o l ar   p an els  as  a   r en e w ab le  r e s o u r ce   to   g en er ate   th e  r eq u ir ed   elec tr icit y   n ee d ed   b y   t h e  ex a m i n ed   s ite.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       F ea s ib ilit y  s tu d y  o f a ch ievin g   r elia b le  elec tr i city  s u p p ly  u s in g   h yb r id   p o w e r   . ..  ( Hu s s a m  M.   A lmu kh ta r )   2825       Fig u r e  2.   Dail y ,   Seaso n al  an d   y ea r l y   a v er ag e  e n er g y   d e m a n d   o f   th e  s c h o o l             Fig u r e  3 .   T h e   an n u al  s o lar   ir r ad iatio n   an d   w in d   s p ee d   in   E a s t   Kar b ala  [ 1 2 ]       4.   H YB RID SYS T E M   CO M P O NE NT S   T h e  p r im ar y   o b j ec tiv e  o f   th e  r esp ec tiv e  s t u d y   is   to   co n d u ct   an   o p ti m al  co n f ig u r atio n   o f   th e  s o lar - d iesel - b atter y   s to r ag e  h y b r id   s y s te m .   A ll   r eq u ir ed   d ata,   in cl u d in g   lo ad   p r o f ile,   an d   s o lar   ir r ad ian ce   h a v e  b ee n   tak en   f r o m   th e   I r aq i.  A g r o - m e teo r o lo g ical   Net w o r k ,   U m m   Qa s r   P r im ar y   Sc h o o l ,   is   e m p l o y ed   as  a  ca s e   s tu d y   to   co m p r eh e n d   th e  i m p o r tan c e  o f   u s in g   r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   in   I r aq i  co u n tr y s id e  s ch o o ls   to   o v er co m e   elec tr icit y   s h o r tag e  t h er e.   T h e  lo n g it u d e  an d   latitu d e  an g l es  o f   s ch o o l  r eg io n   ar e   3 6   a n d   5 6   in d iv id u all y .   T h is   s ch o o l  h as   ab o u t 4 0   lig h t er s ,   t w o   a ir   co n d itio n er s ,   1 5   f a n s ,   a n d   f o u r   h ea ter s .   T h e  li f e  c y cle  o f   t h is   s y s te m   is   2 0   y ea r s .     4 . 1 .   B a t t er y     A   b atter y   m o d el  is   f u n ctio n i n g   as  e n er g y   s to r ag e  a n d   b ac k u p   s y s te m s   w h ic h   ca n   a s s i s t  a  p r o j ec te d   s y s te m   to   b e  m o r e  s ec u r e  [ 17 ] .   T h e  b atter ies  co llectio n s   ar e  lin k ed   i n   co m b i n atio n   b et w ee n   p ar allel - s er ie s   co n s tr u ct io n .   I n   t h is   ca s e,   all  b atter y   p r o p er ties   ass u m ed   to   b e  co n s tan t  t h r o u g h o u t  its   li f e   cy c le  r eg ar d less   o f   th e  a m b ien t  te m p er at u r e.   T h e  p r o p o s ed   b atter y   is   m a n u f ac tu r ed   b y   S u r r ette  C o m p a n y   w h er e  it   i s   m o d el   Su r r ette  S1 2 - 9 5 AGM   w ith   a  ca p ac it y   o f   8 5   A h   an d   o p er ated   w it h   a  v o ltag e  o f   1 2   V   [1 6 ] .  A l s o ,   th e  n u m b er   o f   b atter ies is   ass u m ed   to   b e  b et w ee n   0 - 2 0 0   u n i ts   i n   th e  a n al y s is   o f   HO ME R   ap p licatio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t   201 9   :   2 8 2 2   -   2830   2826   4 . 2 .   Diesel g ener a t o r    Gen er ato r s   co n s u m e  d if f er e n t  t y p e s   o f   f u el s   to   g e n er a te  elec tr ical  p o w er .   I n   th is   p ar ticu lar ,   th e   g en er ato r   ca n   b e  ca te g o r is ed   in to   d if f er en t   k i n d s ,   i n cl u d in g   d iesel,  p r o p an e,   b io - f u el  a n d   g a s o lin e.   I n   t h i s   p ap er ,   Diese l  g en er ato r   h as  b ee n   s elec ted   to   p r o d u ce   elec tr ic al  p o w er   to   th e  p r o p o s ed   h y b r id   m o d el,   as  d iesel  f u e l is co n s id er ed   m o r e  ef f icie n t i n   co m p ar is o n   w i th   o t h er   f u el  t y p es  [ 19 ] .   Diesel g e n er ato r   th at  h a s   b ee n   u s ed   f o r   th e  p r o p o s ed   h y b r id   s y s te m   h as  a  r ated   p o w er   o f   1 4   k W   w it h   a  r ated   s p ee d   o f   1 8 0 0   r p m   w h ic h   d ep en d   o n   th e  lo ad   p r o f ile  o f   U m m   Qa s r   Sch o o l.  T h e  ca p ital  co s t  an d   Op er atio n   an d   m ai n te n a n ce   ex p e n d it u r e  o f   th e  d iesel   g e n er ato r   is   4 1 0   US $ /k W   an d 0 . 2 5   US$ /h r   r esp ec ti v el y .   T h e  m ai n te n an ce   an d   o p er atio n   ex p e n s e  o f   th e  d iesel   g e n er ato r   is   US$   0   . 0 3 /h r .   I n   g e n er al,   t h e  co s t   o f   d iesel   is   ab o u t  US$ 0 . 3 5 /L   w h ile  th i s   p r ice  ca n   in cr ea s e  u p   to   US$ 0 . 7 /L   f o r   r em o te  ar ea s   d u e  to   tr an s p o r tati o n   co s ts .     4 . 3 .   So la r  pa nels   T h e  p h o to v o ltaic  ar r ay   co m p r is es  o f   in ter co n n ec ti n g   s e v er al  P V  p an els  in   p ar allel   o r   s er ies   f o r m u latio n .   P V  p an el s   co llectio n   p r o d u ce   D. C   p o w er   b ase d   o n   th e  a m o u n t  o f   s o lar   ir r ad ian ce   i n cid en t  o n   it   [ 10 ] .   T h e  esti m ated   m a g n itu d e  o f   P V  ar r ay   ar r an g e m e n t  u tili s ed   in   t h is   m o d el  is   2 5 0   w   at  3 0 v o lts   [ 20 ] .   A   d e - r ati n g   f ac to r   th at  h as  b e en   ap p lied   to   th e  s o lar   s y s te m   w as  ap p r o x i m atel y   9 5 %.  T h e  ca p ac it y   o f   s o lar   p an els is   a s s u m ed   to   b e  w ith i n   th e  r an g e  o f   0 - 2 0 0 k W   in   t h e  HOM E R ' s   a n al y s i s .       4 . 4 .   Co nv er t er   C o n v er ter   tr an s f o r m s   D C   elec tr ic  p o w er   to       A C   p o w er .   I n   th is   h y b r id   s y s te m ,   th e  co n v er ter   s ize  is   ass u m ed   to   b e  b et w ee n   0 - 1 0 0   KW .   T h e  ca p ital  an d   r ep lace m en t  co s ts   ar e  1 0 0   US$ /k W   [ 21 ] .   T h e  lif e  c y cle   an d   ef f icie n c y   o f   th e   co n v er ter   ar e   tak en   to   b e  1 5   y ea r s   an d   8 5 % r esp ec tiv el y .         5.   T H E   P RO P O SE D  SYS T E M   ANALY SI S    T h e  m ain   ai m s   o f   t h e  p r o p o s ed   m o d el  f o r   t h e   h y b r id   s y s t e m   ar e   to   p r o v id e  elec tr ical  p o w er   f o r   th e  s ch o o l  o n   a   2 4   h r   b asi s   with   th e   m o s t  ec o n o m ical   w a y .   A lt h o u g h   t h e  s c h o o l  i s   o n l y   o p en in g   d u r i n g   d a y   h o u r s ,   h o w e v er ,   th e  elec tr ical   p o w er   is   s o r el y   n ee d ed   f o r   th e  ai m   o f   s u p p l y i n g   t h e  f r id g e  an d   w ater   p u m p   d u r in g   th e  w h o le  d a y .   I n d ee d ,   th e  p r o p o s ed   s y s te m   w ill  b e  i n v e s ti g ated   by   u s i n g   H OM E R   s o f t w ar e  to   d ec id e  w h et h er   it  i s   f ea s ib le  o r   n o t  o n   s u c h   t h is   lo ca tio n   b ased   o n   s o lar   ir r ad ian ce   d ata.   T h e  tech n ica l  f ea s ib ilit y   o f   th e  p r o p o s ed   s y s te m   ca n   b e  d ec id ed   b ased   o n   its   ab ilit y   to   s u p p ly   elec tr icit y   to   th e  s ch o o l  as  w e ll  as  to   s atis f y   th e  co n s tr ain t s   s tated   b y   t h e  u s er .   A d d itio n all y ,   th e  ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   o f   t h i s   d esig n   ca n   b e  esti m a ted   th r o u g h   i m p le m e n ti n g   t h e  n et  p r esen t  co s t  a n al y s is   ( NP C )   with   co n s id er in g   ca p ital,   in s tall atio n   o p er atio n   a n d   m ai n ten a n ce   co s t s   w it h   a  li f e   s p an   o f   2 5   y ea r s   th a t  as s u m ed   f o r   th e  p r o j ec t.  T h is   p r o j e ct  ai m s   to   p r o v id e  tech n o - ec o n o m ic  f ea s ib ili t y   o f   th e  i n te g r atio n   o f   s o lar   p an els ,   en er g y   s to r ag e  d e v ices  a n d   d iesel  g e n er ato r s   a s   a  h y b r id   p o w er   s y s te m   f o r   t h e   ai m   o f   p r o v id i n g   2 4   h r s   o f   el ec tr icit y   s u p p l y .   T h e  ar ch itect u r e  o f   th e   p r o p o s ed   h y b r id   p o w er   s y s te m   ca n   b e  i llu s tr ated   in   Fi g u r e  4 .   T h e  P V  s y s te m   s u p p lies   t h e  d e m a n d   w it h   th e   r eq u ir ed   en er g y ,   an d   i f   t h e  g e n er atio n   ex ce ed s   t h e  d e m a n d ,   th e n   t h e  s u r p lu s   en er g y   w ill  b e  s t o r ed   in   th e  b atter y .   A l s o ,   i f   t h e  e n er g y   s to r ed   in   th e   b atter y ,   a n d   g en er ated   f r o m   th e   s o lar   p o w er   is   n o t   en o u g h   to   s u p p l y   th e  d e m a n d ,   t h en   t h e  d iese l  g en er ato r   w ill  b e  u s ed   to   s u p p ly   t h e  r es t  o f   t h e  d e m an d   in   ca s e  th er e  i s   n o   elec tr ical  p o w er   f r o m   t h e  g r id .     On   th e  o p ti m i s atio n   ap p r o ac h ,   th e  HOM E R   ap p licatio n   w i l l  s i m u late  all  th e  p o s s ib le  s ce n ar io s   o f   s y s te m   co n f i g u r atio n s   to   g et  th e  m o s t  tech n o - ec o n o m ic  ap p r o ac h .   A d d itio n all y ,   t h e  p r ices  o f   d iesel,  P V,   b atter y   an d   g r id   p u r c h ase   ar e  p r esen ted   i n   T ab le  2   w h er e  al l  th e s e  p r ices   w er e  co llected   f r o m   g o v er n m e n tal   an d   co m m er cia l r eso u r ce s   i n   I r aq .           Fig u r e  4 .   Sch e m atic  o f   t h e  p r o p o s ed   h y b r id   p o w er   s y s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       F ea s ib ilit y  s tu d y  o f a ch ievin g   r elia b le  elec tr i city  s u p p ly  u s in g   h yb r id   p o w e r   . ..  ( Hu s s a m  M.   A lmu kh ta r )   2827   T ab le  2 .   T h e  p r ice  o f   in p u t c o m p o n en ts   u s ed   in   t h e  s i m u lati o n   p r o g r a m   I n p u t   P a r a me t e r s   US   D o l l a r   F u e l   p r i c e s   0 . 3 5   U S $   [ 1 9 ]   D i e se l   g e n e r a t o r   5 0 0   U S $ / k W   [ 2 0 ]   PV   4 1 0   U S $ / k W   [ 1 7 ]   C o n v e r t e r   1 0 0   U S $ / k W   [ 1 8 ]   B a t t e r y   2 5 0   U S $ / k W   [ 2 1 ]   G r i d   0 . 2 5   U S $   / k W h   [ 2 2 ]       6.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N    T ec h n icall y ,   t h e  lo ad   h as  a  s ig n if ican t  i m p ac t  o n   th e  d esi g n   o f   h y b r id   p o w er   s y s te m s   r eg ar d in g   s elec ti n g   th e  s o lar ,   w in d ,   d ie s el  an d   b atter y   s iz in g   a n d   p ar a m eter s .   I n   th i s   ca s e   s t u d y ,   th e  d ail y   lo ad   f o r   th e  s t u d ied   s c h o o l  2 . 4 KW h ,   p ea k   d e m an d   =   1 2 . 6 KW h   w h il e  th e   to tal  a n n u al   d e m a n d   i s   a r o u n d   2 3 5 . 8   MW h .   T h e  lo ad   v ar iatio n s   d u r in g   t h e  w h o le  y ea r   b ased   o n   an n u al  m ea s u r e  ca n   b e  r ep r es en ted   in   Fi g u r e  5.   A l s o ,   th e  p r o p o s ed   m o d el  f o r   th e  s ch o o l  b ased   o n   lo ad   d ata   an d   s o lar   ir r ad ian ce   d ata  c o n s is ts   o f   a  s o lar   p an el   an d   th e  g r id   s u p p lier   as  th e  s ch o o l  o n l y   r eq u ir ed   th e  e n er g y   a t  th e  d a y   h o u r s   w h er e  t h e  s u n   is   av ailab le.   T h e  HOM E R   s u g g est s   t h at  t h e  s ize  o f   th e   s o lar   s y s te m   i s   ar o u n d   2 5   KW   w i th   a  5 2 1 2   k W   n ee d   to   b e   p u r ch ased   f r o m   th e  g r id   s u p p li er   in   o r d er   s u p p ly   t h e  s c h o o l w it h   2 4   h o u r s   o f   elec tr icit y .           Fig u r e  5.   T h e   av er ag e  d ail y   lo ad   f o r   th e  p r o j ec ted   s ch o o l in   Kar b ala  in   I r aq       A d d itio n al l y ,   s ev er al  ca s e  s tu d ies  ar e  co n s id er ed   in   t h i s   ca s e  s tu d y   r eg ar d in g   ad d i n g   d ie s el   g en er ato r ,   b atter y   e n er g y   s to r ag e  as  w ell  as  g r id   s u p p lier .   HOM E R   s o f t w ar e  s i m u late s   d if f er e n t  s y s te m   co n f i g u r atio n s   d u r i n g   th e   o p tim is a tio n   p r o ce s s   as  s h o w n   in   Fi g u r e  6 .   T h is   f i g u r e  ill u s tr at es  t h at  t h e  o p ti m al   co n f i g u r atio n   o f   t h e  h y b r id   s y s te m   ca n   b e  ac h iev ed   b y   i n teg r atin g   2 2 . 4 k w   P V  m o d u les,  5 9   b atter ies  an d   5 7 3 8   KW h   o f   en er g y   th at  p u r ch a s e d   f r o m   th e   n atio n al   g r id   to   c o m p e n s ate  elec tr ical  en er g y   s h o r tag e  d u r i n g   t h e  o u tag e s   ti m e s   o f   d o m es tic   g r i d .   T h e  n et  p r ese n t  co s t   a n d   g r id - p u r ch a s ed   p r o p o s ed   s y s te m s   ar e  US$   6 0 , 4 2 0   an d   0 . 2 5   US$ /k W h   r esp ec tiv el y .   A d d itio n all y ,   t h e  p en etr atio n   r ates  o f   ea c h   co m p o n e n t  i n   th e  p r o j ec ted   h y b r id   s y s te m   ar e  p r ese n ted   i n   F ig u r e  7   w h er e  i t  s h o w s   t h at  th e   p en etr atio n   le v el   o f   r e n e w ab le  e n er g y   i s   ar o u n d   8 3 %  an d   th e  g r id   s u p p lies   ar o u n d   1 7 %  o f   en er g y   r eq u ir e m e n ts   f o r   th e  s ch o o l  to   m ee t  th e  d ail y   d em a n d .   F u r th er m o r e,   a  s o lar   an d   b atter y   s o lu t io n   is   co n s i d er ed   to   b e  f ea s ib le  an d   b etter   th an   t h e  cu r r e n t   s itu a tio n   b u t  t h e  co s t  o f   t h is   co m b i n atio n   e x ce ed s   t h e  f ir s t   t w o   s o l u tio n s,   a n d   co n s eq u e n tl y ,   t h is   s o l u tio n   is   n o t e co n o m ical l y   f ea s ib le  i n   c o m p ar is o n   w it h   th e  h y b r id   f ir s t t w o   s o l u tio n s .             Fig u r e  6 .   T h e  b est ca teg o r ies  o p tim i s atio n   r esu lts   b y   H OM E R   P r o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t   201 9   :   2 8 2 2   -   2830   2828       Fig u r e  7.   T h e   p en etr atio n   lev e l o f   ea ch   co m p o n e n t i n   th e  f ir s t h y b r id   p o w er   s y s te m   [2 3 ]       Fu r t h er m o r e,   th e  s i m u latio n   f in d in g s   e x h ib it  an o th er   o p ti m al  co n f i g u r atio n   th at  co m p o s es  o f   2 6 . 5   k W   P V  m o d u le s ,   1 4   KW   g e n er ato r ,   an d   9 7 1   k W h   o f   e n e r g y   th at   p u r ch a s ed   f r o m   t h e  g r id .   T h e  p r o j ec te d   s y s te m   co s t s   ar e  1 2 9 , 3 8 1   an d   0 . 2 5   US$ /k W h   as  NP C   an d   p u r ch asi n g   o f   g r id   s u p p lier   r e s p ec tiv el y .   I n d ee d ,   th e   s ec o n d   o p ti m al  s o lu t io n   a s s o ciate s   w it h   t h e  u s e   o f   d iese l  g en er ato r   an d   w i th   d if f er en t p en etr atio n   lev el s   as   s h o w n   in   Fi g u r e  8 .   I t  ca n   b e  s ee n   t h at  t h e  p en etr atio n   lev el  o f   s o lar   en er g y   i s   ar o u n d   5 4 . 5 %  w h i le  th e  d ie s e l   g en er ato r   s u p p lies   ar o u n d   2 8 . 8 %  an d   th e  r est  ar e  s u p p lied   b y   t h e  m ain   g r id .   Mo r eo v er ,   th e  d etailed   tech n ical   an d   ec o n o m ic  d ata  o f   t h e  m ai n   co m p o n e n ts   o f   th e  h y b r id   p o w er   s y s te m   i s   tab u lated   i n   T ab le  3 .           Fig u r e  8 .  T h e  p en etr atio n   lev e l o f   ea ch   co m p o n e n t i n   th e  s ec o n d   h y b r id   p o w er   s y s te m       T ab le  3 .  T h e  ec o n o m ic  a n d   tech n ica l d ata  o f   th e  h y b r id   p o w er   s y s te m   p ar a m eter s   D e scri p t i o n   D a t a   PV     C a p i t a l   c o st   4 1 0   U S $ / k W   L i f e t i me   2 5   y e a r s   O p e r a t i o n   a n d   ma i n t e n a n c e   c o st   1 0   U S $ / y e a r   D i e se l   G e n e r a t o r       R a t e d   p o w e r   o f   e a c h   d i e se l   u n i t   1 4 k W   M i n i m u m   a l l o w e d   p o w e r   4 0 %  o f   r a t e d   p o w e r   O p e r a t i o n   a n d   ma i n t e n a n c e   c o st   0 . 2 5   U S $ / h   No - l o a d   f u e l   c o n s u m p t i o n   0 . 5 7 l / h   F u l l   l o a d   f u e l   c o n s u mp t i o n   2 . 3 l / h   L i f e sp a n   1 5 0 0 0 h r s   B a t t e r i e s     Ty p e   o f   b a t t e r i e s   D e e p   C y c l e   B a t t e r y   N o mi n a l   v o l t a g e   ( V )   12V   N o mi n a l   c a p a c i t y   2 8 0 A h   S t a t e   o f   c h a r g e   ( S O C )   3 0 %   O p e r a t i o n   a n d   ma i n t e n a n c e   c o st   10 / y e a r       7.   E NVI RO NM E NT AL   B E NE F I T S    T h e  u s e  o f   co n v e n tio n a l  r eso u r ce s   s u ch   as  g as,  o il  an d   co al  ass o ciate d   w it h   d estru c tiv e   d am a g e  to   th e  e n v ir o n m e n t   an d   t h e  h ea lt h   as   th e s e  r eso u r ce s   a s s o ciate d   w it h   g as   e m is s io n s .   T h er ef o r e,   th e  ad o p tio n   o f   r en e w ab le  en er g y   r eso u r ce s   s u ch   as  s o lar   an d   th e  w i n d   ca n   p la y   an   es s e n tial   r o le  in   m i tig ati n g   th e  s er io u s   i m p ac ts   o f   f o s s il  f u el s   r eso u r ce s .   A l s o ,   th e  u s e  o f   h y b r id   p o w er   s y s te m s   ca n   also   r ed u ce   th e  n u m b er   o f   g as   e m is s io n s   a s   t h ese  s y s te m s   in clu d e  a  m i x   o f   r en e w ab le   en er g y   an d   co n v e n tio n al  r eso u r ce s .   I n   t h is   ca s e  s t u d y ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       F ea s ib ilit y  s tu d y  o f a ch ievin g   r elia b le  elec tr i city  s u p p ly  u s in g   h yb r id   p o w e r   . ..  ( Hu s s a m  M.   A lmu kh ta r )   2829   th e  p r o p o s ed   h y b r id   p o w er   s y s te m   ca n   p la y   a  v i tal  r o le  in   r ed u ci n g   t h e  n u m b er   o f   em is s io n s .   T ab le  4   illu s tr ates  s o m e   r ed u ce d   g as   e m i s s io n s   a f ter   ad d in g   t h e   h y b r id   p o w e r   s y s te m   to   t h e  s t u d ied   s c h o o l.   T h e  n u m b er   o f   g a s   e m i s s io n s   ha s   b ee n   r ed u ce d   b y   ar o u n d   5 6 %   w it h   u s i n g   a   h y b r id   s y s te m   co m p o s ed   o f   s o lar   P V,   d iesel  g en er ato r   an d   th e  g r id   s u p p lier   an d   b y   1 0 0 %  with   u s i n g   a   h y b r id   p o w er   s y s t e m   t h at  co n s is t s   o f   s o lar   P V  an d   b atter y   e n er g y   s t o r ag e.   I n d ee d ,   th e  u s e  o f   h y b r id   p o w er   s y s te m s   i n   s u c h   ed u ca tio n al  p lace s   ca n   p r o m o te  a w ar e n es s   r eg ar d i n g   t h e  e n v ir o n m en tal  d a m ag e   o f   co n v e n tio n al  r eso u r ce s   as  w ell   as   s u p p o r t   th e  w id esp r ea d   o f   r en e w ab le   en er g y   r eso u r ce s   i n   I r aq   an d   m o r e  s p ec if icall y   i n   r e m o te  lo ca tio n s .         T ab le  4 .   C o m p ar is o n   o f   g as e m is s io n s   a m o u n t  w it h   an d   w it h o u t  h y b r id   p o w er   s y s te m   Emi ssi o n   T y p e   C u r r e n t   G e n +   G r i d   P V   +   D i e se l   +   G r i d   P V   +   B a t t e r y   +   G r i d   C a r b o n   D i o x i d e   1 8 , 3 3 2 . 0 1   8 , 0 3 6 . 7 5   - 2 , 1 8 7 . 5 2   K g / y r .   C a r b o n   M o n o x i d e   3 2 . 6 9   2 4 . 0 7   0   K g / y r .   U n b u r n e d   H y d r o c a r b o n s   3 . 6 2   2 . 6 7   0   K g / y r .   P a r t i c u l a t e   M a t t e r   2 . 4 6   1 . 8 1   0   K g / y r .   S u l p h u r   D i o x i d e   4 8 . 6 5   1 2 . 1 5   - 9 . 4 8   K g / y r .   N i t r o g e n   O x i d e s   3 0 2 . 5 2   2 1 1 . 1 1   - 4 . 6 4   K g / y r .       8.   CO NCLU SI O N   I n   th i s   s t u d y ,   t h e  s ize  o f   P V,   b atter y ,   d iese l  g e n er ato r   an d   t h e  g r id   is   o p ti m is ed   b y   u s in g   HOM E R   s o f t w ar e  b ased   o n   a  tech n o - ec o n o m ic   ap p r o ac h   f o r   U m m   Q asr  P r i m ar y   Sch o o l i n   I r aq .   I n d ee d ,   th e  s i m u latio n   p r o ce s s   is   ac h iev ed   b ased   o n   h is to r ical  d ata  o f   s o lar   ir r ad ian ce   an d   a v er ag e  d ail y   lo ad   f o r   th e  s t u d ied   s c h o o l   w it h   a  p er io d   s tu d y   o f   2 5   y ea r s .   T h e  p r o p o s ed   s y s te m   i s   s i m u lated   an d   a n al y ze d   w i th   co n s id er i n g   all   th e  p o s s ib le  s ce n ar io s   o f   co m p o n en ts '   co m b i n atio n s   in   o r d er   to   s u p p ly   t h e  d ail y   d e m an d   o f   U m m   Qasr   P r im ar y   Sch o o l.  A d d itio n all y ,   th e  n et  p r ese n t  co s t   is   e m p lo y ed   to   co m p ar e  co n f ig u r atio n   s elec tio n s   b ased   o n   th e  m o s t  ec o n o m ic al   ap p r o a ch .   T h e  esti m at io n   o f   i n s tall atio n   an d   o p er atio n   co s t  o v e r   th e  lif ec y cle  at  a   p ar ticu lar   r eg io n   w er e  m a g n if ice n tl y   an a l y s ed   b y   u s i n g   th e  p r o j ec t  m et h o d o lo g y .   I n d ee d ,   th e  HOM E R   s o f t w ar e  s u g g e s ted   a  h y b r id   m o d el  t h at  co m p o s ed   o f   s o l ar   P V,   b atter y   a n d   g r id   s u p p lier   as  an   o p ti m al   s o lu tio n   to   o v er co m e  t h e  p r o b lem   o f   an   elec tr ical   o u ta g e  in   t h e  s t u d ied   s ch o o l.  T h e  o p ti m al  s ize  o f   th e  p r o p o s ed   s y s te m   co n s is t s   o f   2 2 . 4 k W   s o lar   P V,   5 9   u n its   o f   b atter ies  w ith   5 7 3 8   k W h   o f   en er g y   t h at   p u r ch ased   f r o m   th e   g r id .   A l s o ,   th is   h y b r id   s y s te m   i s   ca p a b le  o f   p r o v id in g   2 4   h o u r s   o f   elec tr ic  s u p p l y   to   th e  s c h o o l  by   p r o tectin g   t h e  e n v ir o n m e n t,   a n d   th e  h ea lt h   o f   th e  p eo p le  f o r m   r ap id   in cr e m e n ts   i n   t h e  p o llu tio n   lev els.  T h e  ad o p tio n   o f   t h e   h y b r id   p o w er   s y s te m   th a t  b ased   o n   r en e w ab l e  e n er g y   r es o u r ce s   ca n   m it ig ate   th e  p r o b lem   o f   an   elec tr ical   o u tag e  i n   I r aq   esp ec iall y   w ith   t h e   a m o u n t   o f   s o lar   ir r ad ian ce   th at  r ec eiv ed   d ail y   in   t h e   m aj o r it y   o f   ar ea s   in   I r a q .   T h er ef o r e,   in v e s t m en t s   i n   s o lar   en er g y   r eso u r ce s   s h o u ld   b e  en co u r ag ed   an d   s u p p o r ted   in   I r aq   as it is th e  o n l y   p o s s ib le  s o lu t io n   to   th e   e n er g y   cr is i s   in   t h e  f o r eseea b le  f u tu r e  i n   I r aq .       RE F E R E NC E S   [1 ]   R.   M o rim o to   a n d   C.   Ho p e ,   “ T h e   im p a c t  o f   e lec tri c it y   su p p ly   o n   e c o n o m ic  g ro w th   in   S ri  L a n k a , ”   En e rg y   Eco n o mic s,  v o l.   2 6 ,   p p .   7 7 - 8 5 ,   2 0 0 4 .   [2 ]   H.  A l  T a m e e m i ,  e t  a l . ,   “ A   R e v i e w   o f   H y b rid   G e n e ra ti o n   S y s tem s ,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  En g i n e e rin g   &   T e c h n o l o g y ,   v o l/ issu e :   7 ( 3 ) ,  p p .   6 2 5 - 6 2 8 ,   2 0 1 8 .   [3 ]   R.   M a h a d e v a n   a n d   J.  A .  A d ja y e ,   “ En e rg y   c o n su m p ti o n ,   e c o n o m ic  g ro w th   a n d   p rice s:  A   re a s se ss m e n t  u sin g   p a n e l   V ECM   f o r  d e v e lo p e d   a n d   d e v e lo p in g   c o u n tri e s, ”   E n e rg y   P o li c y ,   v o l.   3 5 ,   p p .   2 4 8 1 - 2 4 9 0 ,   2 0 0 7 .   [4 ]   M .   H.   A lo m a ri,   e t  a l . ,   “ S o lar  P h o t o v o lt a ic  P o w e r  F o r e c a stin g   in   Jo r d a n   U sin g   A rti f icia l  Ne u ra l   Ne tw o rk s ,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l   o f  El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l/ issu e :  8 (1 ),   p p.   4 9 7 ,  2 0 1 8 .   [5 ]   S .   E.   M a n k o u r,   e t  a l . ,   “ M o d e li n g   a n d   S im u latio n   o f   a   P h o t o v o lt a ic  F ield   f o r  1 3   KW ,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c trica l  &   Co mp u ter   En g in e e ri n g ,   v o l/ issu e :  7 (6 ) ,  2 0 1 7 .   [6 ]   M .   o .   e . ,   “T h e   a v e ra g e   su p p ly   a n d   d e m a n d   M W / y e a r  (1 9 9 0 - 2 0 1 4 ) , ”   2 0 1 6 .   A v a il a b le:  ww w . m o e lc.g o v . iq .   [7 ]   U .   N.  C.   T .   Ira q ,   “ Ira q   F a c ts & F i g u re s , ”   2 0 1 6 .   A v a il a b le:  h tt p :/ /i q . o n e . u n . o rg /F a c ts - a n d - F ig u re s .   [8 ]   H.  A .   Ka z e m   a n d   M .   T .   Ch a ich a n ,   “ S tatu s  a n d   f u tu re   p ro s p e c ts  o f   re n e wa b le  e n e rg y   in   Ira q , ”   Ren e wa b le  a n d   S u sta in a b le E n e rg y   Rev iews ,   v o l.   1 6 ,   p p .   6 0 0 7 - 6 0 1 2 ,   2 0 1 2 .   [9 ]   A .   J.  N.  Kh a li f a ,   “ Ev a lu a ti o n   o f   d if fe re n t  h y b rid   p o w e r  sc e n a rio s   to   Re v e rse   Os m o sis  (RO)  d e sa li n a ti o n   u n it s  i n   iso late d   a re a s in   Ira q , ”   En e rg y   f o r   S u st a in a b le De v e lo p me n t,   v o l .   1 5 ,   p p .   4 9 - 5 4 ,   2 0 1 1 .   [1 0 ]   S .   S .   Dih ra b   a n d   K.   S o p ian ,   “ El e c tri c it y   g e n e ra ti o n   o f   h y b rid   P V/w in d   sy ste m s  in   Ira q , ”   Ren e wa b le  En e rg y ,   v o l .   3 5 ,   p p .   1 3 0 3 - 1 3 0 7 ,   2 0 1 0 .   [1 1 ]   Z.   Na w a w i,   e t   a l . ,  “ P e rf o rm a n c e   A n a l y si s  o f  a   VP V/F C  Hy b rid   S y ste m   f o r  G e n e ra ti n g   El e c tri c it y   in   Ira q ' s  R e m o te  A re a s, ”   T EL KOM NIKA  ( T e le c o mm u n ica t io n   Co m p u ti n g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l) ,   v o l.   1 4 ,   p p .   4 1 1 - 4 2 2 ,   2 0 1 6 .   [1 2 ]   L .   Zh a n g ,   e t  a l . ,  “ W in d / P V /d ies e l  e n e rg y   s y ste m :  M o d e li n g   a n d   siz in g   o p ti m iza ti o n , ”   Po we r  El e c tro n ics   a n d   Ap p li c a ti o n s ( EP E  2 0 1 1 ),   Pro c e e d in g s o f   th e   2 0 1 1 - 1 4 t h   E u ro p e a n   Co n fer e n c e   o n ,   p p .   1 - 10 ,  2 0 1 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 ,  A u g u s t   201 9   :   2 8 2 2   -   2830   2830   [1 3 ]   S .   T a f re sh i,   e t  a l . ,  “ Op ti m a l  u n it   siz in g   o f   d istri b u ted   e n e rg y   r e so u rc e s  in   m icro g rid   u sin g   g e n e ti c   a lg o rit h m , ”   El e c trica l  En g in e e rin g   ( ICEE ),   2 0 1 0   1 8 th   Ira n ia n   Co n fer e n c e   o n ,   p p .   8 3 6 - 841 ,  2 0 1 0 .   [1 4 ]   A .   N.  Ce li k ,   “ Tec h n o - e c o n o m ic  a n a l y sis  o f   a u to n o m o u s  P V - w in d   h y b rid   e n e rg y   s y ste m s  u sin g   d if fe re n t  siz in g   m e th o d s, ”   E n e rg y   Co n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t,   v o l.   4 4 ,   p p .   1 9 5 1 - 1 9 6 8 ,   2 0 0 3 .   [1 5 ]   A .   A l - Ba d i,   e t  a l . ,  “ Hy b rid   s y s tem s  f o r  d e c e n tralize d   p o w e r  g e n e ra ti o n   i n   Om a n , ”   I n ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   S u sta in a b le E n e rg y ,   v o l .   3 1 ,   p p .   4 1 1 - 4 2 1 ,   2 0 1 2 .   [1 6 ]   F .   Bo n a n n o ,   e t  a l . ,  “ T ra n sie n t   a n a ly sis  o f   in teg ra ted   d ies e l - w in d - p h o to v o lt a ic  g e n e ra ti o n   s y ste m s, ”   IEE E   tra n sa c ti o n s  o n   e n e rg y   c o n v e rs io n ,   v o l.   1 4 ,   p p .   2 3 2 - 2 3 8 ,   1 9 9 9 .   [1 7 ]   M .   Ne h rir,   e t  a l . ,  “ A   re v ie w  o f   h y b rid   re n e w a b le/a lt e rn a ti v e   e n e rg y   s y ste m s  f o r  e le c tri c   p o we r  g e n e ra ti o n :  Co n f ig u ra ti o n s,  c o n tr o l,   a n d   a p p l i c a ti o n s, ”   IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   S u sta i n a b le E n e rg y ,   v o l.   2 ,   p p .   3 9 2 - 4 0 3 ,   2 0 1 1 .   [1 8 ]   Ro ll s - S u rre tt e,   “ Ro ll s - S u rre tt e - S 1 2 - 95 - AGM - Ba tt e r y - S p e c if ic a ti o n s , ”   2 0 1 7 .   A v a il a b le:   // p d f . w h o les a les o lar.co m /   b a tt e ry - f o l d e r/Ro ll s - S u rre tt e - S 1 2 - 95 - AGM - Ba tt e r y - S p e c if ic a ti o n s. p d f ? _ g a = 1 . 6 7 7 3 8 1 9 3 . 1 7 1 3 0 2 3 7 6 . 1 4 8 6 4 3 9 0 2 4   [1 9 ]   T .   L a m b e rt,   “ M icro p o w e r  S y ste m   M o d e li n g   w it h   Ho m e r , ”  in   F .   A .   F a rre t  a n d   M .   G .   S i m o e s ,   “ In teg ra ti o n   o f  A lt e rn a ti v e   S o u rc e s o f   En e rg y ,”   2 0 0 6 .   [2 0 ]   R.   W .   G .   F .   S .   T .   C.   L im it e d ,   “ En v iro n m e n tal  p ro tec ti o n   s o lar  p a n e ls  in   Ira q , ”   2 0 1 7 .   A v a il a b le:   h tt p s:/ /www . a li b a b a . c o m /p ro d u c t - d e tail/ En v iro n m e n tal - p ro tec ti o n - so lar - p a n e ls - in - ira q _ 6 0 6 2 7 6 1 7 6 1 1 . h tm l   [2 1 ]   A .   P o w e r ,   “ ET L   Ce rti f ied   P o w e r  In v e rters , ”   2 0 1 7 .   A v a il a b le:  h tt p : / /www . a i m sc o rp . n e t/ UL - L isted - P o w e r - In v e rters /   [2 2 ]   G .   I.   F .   P .   d a tab a se ,   “ F u e l  P rice s Iraq , ”   2 0 1 7 .   A v a il a b le:  h tt p s:// e n e rg y p e d ia.i n f o /w ik i/ F u e l_ P r ice s_ Ira q   [2 3 ]     I.   A .   n e t w o rk ,   “ Da il y   Da ta  Ka rb a la , ”   2016 .  A v a il a b le:  h tt p :/ /ag ro m e t. g o v . iq /i n d e x . p h p ? n a m e =   P a g e s& o p = p a g e & p id = 2 0 7   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.