Int ern at i onal  Journ al of Ele ctr ic al  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   3 ,  June   2020 ,  pp. 2 874~ 2883   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v10 i 3 . pp2874 - 28 83          2874       Journ al h om e page :  http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   Feasibi lity anal ysis of an  off - grid p hotov oltaic - b atte ry    e ne rgy s ystem f or a f arm  facility       Da mi l ola  El iz ab e th  B abat u nde 1 , Ol ub ayo M os es B abatunde 2 , Mi che al  U z oa m aka E mez ir inw une 3 ,  Ihea n acho  He nry Denwi gwe 4 , Ta iw o  Em m an uel  Okh are dia 5 , Ol ad el e  Ju li us  Omo d ar a 6   1,6 Depa rtment   of   Chemical Engin ee ring ,   Cov ena n t  Univer si t y ,   Nig eri a   2,3,4,5 Depa rtment   of  Elec tr ical El e ct roni c  Eng ineer ing,   Univ ersity   o f  La gos,   Niger ia     5 Oaks a nd   Pear l   Engi n ee ring   Par tne rs,  Nig eria   2 AB - OLUS   and  As socia te s,  N igeria       Art ic le  In f o     AB STR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   A pr   24 , 201 9   Re vised Dec  10 , 2 019   Accepte d Dec  16 , 201 9     Rene wabl e  en er g y   p lay s  a  ver y   important  rol e  in  the  improvem ent   an d   prom oti on  of  envi ronm ent al   su stai nability   in  a gric ult u ral - r elated  ac ti v it i es .   Thi s  pape r   eval uat e s  th e  t ec hn o - ec onom ic   and   envi ronm ent a l  bene fi ts  of  depl o y ing  pho t ovolt aic  (PV ) -   bat t er y   s y s te m s  in  a  l ive stock   far m house.     For  the   ene rg y   req uire m ent s  of   the   far m   to  be   det ermined ,   a  walkt hrough   ene rg y   audit  is  c onduct ed  on  the   far m house.   The   far m   sele cte d  for  thi s  stud y   is  loc a te d  in   southern  Niger ia.  T he  Nati on al   R en ewa ble   Ene rg y   La bora tor y ’s   H y brid  Opt imiz at ion  Mode li ng  for  El e ct r ic   Ren ewa ble   (HO ME R)  software   was  ada pte d   for  the   purpose  of  t he  techno - e cono m ic   ana l y sis .   It  i s  found  tha t  a  stand al one   PV /b at t er y - power ed  s y st em  in  f armhous e  appl i ca t ions  has   highe r  ec onom ic  via bi li t y   when  compare d  to   it s  die sel - power ed  count erp arts   in  te rm s of  tot al   net   pre sent cost  (TNPC).  A savi ng  of  48%  is a chi eva bl e  over   the   TNPC  and  Cost  of  Ene rg y   with  ze ro  emiss i ons.  Th e  resul ts  obta ine d   show   the   num ero us  bene fit s  of  rep lacing  di ese l   gene r at ors  with   ren ewa b l e   ene rg y   sour ce s s uch  as  PV - ba tt er y   s y st ems   in  far m ing  appl i ca t ion s.   Ke yw or d s :   Ba tt ery    Em issi on   En vironm ental  su sta ina bili ty     Photo vo lt ai c    Re new a ble e ne rg y sy ste m   Tech no - eco no m ic  an al ysi s   Copyright   ©   202 0   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Dam i lola El iz abeth  Ba batu nd e,    Dep a rtm ent o f C hem ic a l Eng i neer i ng,   Cov e na nt Univ ersit y,   PMB  1023, Ot a, Og un Stat e,  Ni ge ria.   Em a il : da m i lola.ba batu nd e @ cov e na ntunive rsity .ed u.n g       1.   INTROD U CTION   Access  t o  e ne rg y  w hich  is   cl ean,  reli able   an d  a fforda bl e  (es pecial ly   el ect rici ty )  is  essenti al   to    the  su sta ina bili ty   of   m od er n  ci vili zat ion   [1,   2].  This  is  be cause  acce ss  to  ene rg y   is  vital   and   co nnect ed  t o  m any  of  the   m ajo r   op portu niti es  an d  c hal le ng es   ex pe rienced  acr os s   th e  gl ob e .  Acce ss  to   cl ean  e ne rg y  is   essenti al   to  the  creati on   of  m or e  j obs,  m itigati on   of  cl i m ate  change  as  w el l  as  su sta inable  foo d  pro duct ion .   Access  to  a dequat e  an d  cl ean   energy  is  ther efore  pa ram ou nt  to  eco no m ic  su ccess  as  we ll   as  po sit ive  hum an   healt h  out pu ts.   In   orde r  to  ac hieve  this ,  the  Un it ed  Nati ons   has  em ph asi ze d  the  in dis pen s abili ty   of   affo r dab le   and   cl ea n  e nergy  f or   al l  th rough  it em   7  on   the  su sta i nab l e   dev el opm ent  go al s  (SDG )  [ 3].  Wo r king  t owar ds   achievin g  reli able,  cl ea n  a nd  afforda ble  ene r gy  is  esse ntial   because   it   ha s  a  co nn e ct ion  with  al l  oth er   SDGs.     As  su c h,   co nc entrati ng  on  w idesp read   acce ss  to  energy,  energy  conser vation,  ene rg y   eff ic ie ncy  an d  m os t   especial ly ,  the  increase d  pe ne trat ion   of   r ene wab le   e nergy  in  the  global  en erg y  m ix  wo ul d  ens ure  sust ai nab l e   so ci et ie s and c reate resil ie nce  to  e nv i ronm ental  ch al le ng es  s uch as cli m at e  change  [ 4].   Currentl y,  ab out  1  bill ion   pe op le   la c k  acce ss  to  el ect r ic it y  world wide.   Re sp onsi ble  f or  m or e  than     50   %  of   t his  popula ti on   is  Sub - Sa ha ran   Africa   (S S A )  [5,  6].    Co ns e qu e ntly ,  hom e s  and   business es  ar e   ty pical ly   face d  with  unreli able  el ect rici t y  serv ic es.    This  scena rio   inflic ts  sign i ficant  lim it a tio ns   on   com m erc ia l  ac ti viti es,  deliver y  of   public  ser vices,  an d  sta ndar d  of  li ving.  Du e  t o  the  lo w   el ect rificat ion   rates   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Feasibili ty  an al ysi s o f a n   off - gr id  ph oto v oltaic - ba tt ery  e ne rg y syste m  …   ( Damilola  Eli zabet h Ba batu nde )   2875   in  r ur al   c omm un it ie s  in  Nige ria,  m any  businesses  l ocated  in  r ur al   c om m un it ie s  are  fac ed   with  a dequate   energy  acce ss   chall eng es  [7,  8].  For  the  al le via ti on   of   the  eff ect   of  unreli able  acce ss  to  gr i d - c onnect e d  el ect rici ty ,  m a ny h om es and   bu si ness  re sorts t o  us in g  capti ve  diesel  and gasoli ne  ge ne rator s  [9 ] .   This  m et ho d  of   el ect ri ficat ion  has   m any  chall eng e s  ass oc ia te d  with  it .  So m e  of   the se   inclu de  fl uctu at ion s  i n  f uel  pu m p  pr ic es,   incessa nt  scarcit y  of  f uel  pr oducts,  e xposure   to  t ox i c  f um es,  fi re  outb reak s ,  wear  and  te ar  [10 - 12] ,  et c .   Ap a rt  from   th ese,  the  cost  of  energy  is  usual ly   hig he r.   This  is  becau s e  the  cost  involve d  in  ser vicing  a nd   m ai ntaining   th i s  form   of   el ect rici ty   gen era ti on   is  high  a nd   co ns e qu e nt ly   no t  pr of it ab le   for  m any  bu sines s   owne rs.   He nce , alte rn at ive s to  fossil  po wer e d el ect rici ty  g en erati on is p a ra m ou nt.    In   t he  rece nt  pa st,  the  Ni ger i an  go vernm ent  has  pled ged  increase d  i nv es t m ents  int o  the   agr ic ultur a l   sect or   in   Ni ge ria  [13].  T his   is  exp ect e d  t o  bo os t  the  G ro ss   D om est ic  Product   ( GDP)  a nd   c reate   m or e   e m plo ym ent  oppo rtu niti es  am on g  the  y ou t hs .  As   a  r esult  of  this,  t he  num ber   of   e ntre prene urs  ven t ur i ng  int o  li vestock   far m i ng   is  on  the  i nc rease.  Li vesto ck  fa rm ing   requires  el ect rici ty   fo r  it s  basic  daily   op e rati on.  So m e   of   the  ene r gy - consum ing   act ivit ie s  on   a  li vestock   fa rm   include  wate r  pum pin g,   li gh ti ng,  re fr ig erati ng ,  and  oth e r  office  act ivit ie s.  Trad it ion al ly ,  due  to  la ck/inade quat e  el ec tric ity  in   Niger ia ,  li vest ock   far m s  are  ei the r   powe red   by  ga so li ne  or   die sel   gen e rato rs.  In  orde r  to   a vo i d  the  bott le necks  an d  ne gative  c on s eq uen ce s  exh i bited  by  this  m eans  of   energy  pro duc ti on ,  the  ad opti on   of   sm al l - scal e  ren e wab le   energy  te ch nolo gies  m us t  be  ex plored .  S om e  of   these  te ch nolo gies  incl ud e   P ho t ovoltai c  (PV),  wi nd  tu rbi nes,   a nd  biom ass.   As  al te rn at ive s  to  fo ssil - fu e ll ed  gen e rators,  researc h  int o  the  us e  of  ren e wa ble  ene rg y  te ch no l og i es  for   el ect rici ty   pr od uctio n  has  be en  co nducte d  and   pr ese nte d.   H oweve r,   t he  m ajo rity   of   renewa ble  energy   researc h  effo rts  in  SSA   ha ve   on ly   bein g  directed  to wards  m ee ti ng   the  basic  energy  need s   f or   ho us e hol d  app li cat io ns   [ 14 - 17] .  So m e  of   these  researc hes  ha ve  al s o  been   e xten de d  to  m ee ti ng   th e  energy  nee ds  of  r em ote  te le com   base  sta ti ons  [ 18 - 20 ]   a nd  r ur al   healt hca re   centres   [ 6,  21 - 23 ] .   Lit tl e  rese arch  ef forts  ha ve  been   exten ded   to  po wer i ng li vestoc k farm ing   in  N igeria.   The  ai m   of   t his  researc h  is  to  el ucidate  the  te chn ic al ,  cost  and   e nvir on m ental   viabili ty  and  eff ect i ve ness   of  re placi ng  c aptive  diesel   a nd  ga so li ne   ge ner at or s   with   PV  facil it y.  This  st ud y,   th eref or e ,  pr ese nts  the  te chno - eco nom ic   and   en vir onm ental   analysis  of   ad opti ng  a  PV - batte r y  ener gy  syst e m   fo r   powe rin g  a  ty pical   re m ote  li v est ock   far m hous e  in  Ni ger ia .   This  te chnolo gy  is  sel ect ed  du e  t o  it s  m od ularit y   and   te c hnologi cal   m at ur it y  i n  the  Ni ger ia n  m ark et .  The   resu lt s  of  the se  analy ses  w ou l d  be  e ff ect ive  in  form ulati ng  infor m ed  poli cy  for est ablishi ng  off - gr i d  li vest oc k farm s acro s s N ig eria.       2.   RESEA R CH MET HO D   The  m et ho d  use d  in  this  rese arch   is  pr e sent ed  in  this  sect ion   as  sho wn   i n  Fig ur e  1.  Th e  stud y  was  carried   out  between  Se ptem b er  20 17  an d  M ay   2018  in   a  ty pical   rem otely   locat ed  li vest oc k  f arm   in  A kin ye l e   local   governm ent  area  of  O yo  Stat e,  Nige ria.  It  m et ho d  entai ls:   cal culat ion   of   daily   water  re qu i re m ent,   determ inati on   of  total   dy nam ic   hea d  ( TD H)  f or  pum pin g  of  water ,  est i m at ion   of  hydr aulic   ene rg y   w hich  i s   require d  daily   to  pum p  the  w at er,  extra ct ion  of   a vaila ble  s olar  ra diati on  of   t he  sit e  in  te rm s  of   h ou rs  per   day   and   cal c ulati on   of  the  siz e   of   P V  m od ules  an d  batt eries  require d  based   on  th e  total   load  dem and .     The  te ch no - ec onom ic   analy s is  is  i m ple m ented  us in g  Hybri d  O pti m iz ation   Mo deling  for  Ele ct ric  Re ne wab l e   (HOMER ). T he  d et ai ls o f  t he m et ho dolo gy a re   pr ese nted  in t he  ne xt s ub - se ct ion s             Figure  1. The   m et ho dolo gy a pp li ed  for t he  s tud y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :    28 74   -   2883   2876   2.1 .    W alkthr ough  e nerg y a udit and  de ter mi na ti on   of d aily wa ter re q uire ment      Fr om   the  aud it ,  it   was  identif ie d  that  the  farm ho us e  co ns is ts  of   1  a dm inis trat ive  offic e  and   3  r oo m s  accom m od at ion   f or   t he  fa rm   at te nd ants  on   night  sh ifts.  The  total   num ber   of   bir ds   is   5000  w hile  the  fa rm   br ee ds   25 0  go at s.  Ba sed  on  these  inf or m ation ,  the  daily   water  re qu i re m ent  of   the  fa rm   was  est i m a te d  as  sh ow n  i n  Ta bl e  1.  T he  water  require m ents  act ually   var y  se aso nally   dep e ndin g  on  the   we at her   c onditi on s  ( wet   or   dry ).   M or e  water  is  us e d  durin g  dr y  we at her   c onditi on s.  T he  wate r  re qu i rem ent  fo r  t he  case  st ud y  ( base d  on  the  daily   re cords  from   the  far m )  is  giv e n  in  Ta ble  1.    Water  us e  on  the  fa rm   is  div ided   into  t hr ee   par ts;   the p e rs onnel  on sit e, t he bir ds an d  the  goats  on the  far m .        Table  1 .   E stim at ed  daily  wat er r e quirem ent o f  the  far m   S/N   Ite m   Qu an tity   Esti m at ed  wate r  r e q u ire m en t ( lit re/da y )   1   Bird s (chick en )   5000   1705   2   Go ats   250   4732   3   Perso n n el/ Visito rs   8   1600     Total   8037       2.2 .    De termin at i on   of TD H   The  T DH   (m e asur e d  in  m et e rs)   determ ines  the  eff ect ive  pressu re  at   w hich  the  pu m p  m us t  op erate   for  the  delive r y  of   water .  It  con sist s  of   tw o  par ts;   the  ve rtic al   li ft  and   the  total   fr ic t ion al   losses.  T he  ve rtic al   li ft  is  the  addi ti on   of  el evat ion ,  sta nd i ng  water  le vel  a nd  drag  dow n  par am et ers.   The  f rict ion al   loss  is   the  press ur e   th at   is  require d  to  ove rco m e  the  fr ic ti on  in   the  pip es   to  t he   poi nt  of  disc harge.   This   is  giv e n   as  ( 1 ) :      =   +                   (1)     wh e re       is  ver ti cal  li ft   and      is t otal fr ic ti onal  l os ses   Step  3:  dete rm inati on   of  hydrauli c ene rg y  re qu i red dail y:     Thi s is  obta ine d by us i ng  ( 2 ) .       = × × ×                  (2)     B ased  on  cal c ulati on s  us i ng  (1)  an d  ( 2),  a  0.7  hp  m oto r  is  need e d,   but  a  1  hp  m oto r  is  sel ect ed  beca us e  of   the  possi bili ty   of   getti ng  the  0.7  hp   m oto r   in  the  m ark et   a nd  beca us e  of  fu t ur e  e xpansi on  on  the   fa rm .  This  i s   equ i valent t o 7 46  W.     2.3 .    De termin at i on   of ra dia t ion data   The   locat io n  of  the stu dy r ecei ves  a m od erate solar r a diance  of  a pproxim at e ly  6 .1 6 k Wh /m 2/d ay  and   su nshi ne  hour   of  a bout  6  hours  daily .  Fi gure  2  sho ws   the  m on thly   irrad ia nce  a nd   a  cl ear ness   ind e x  as  ob ta ine d  f ro m   the  NA S A  w ebsite   [24].  This  data  serv e s   as  m e t ro lo gical   inp ut  to  H OMER  and   it   def i nes   the ope rati on al  capacit y o f  the  PV p a nels.           Figure  2. Mo nth ly  g lo bal ir ra diance  on sit e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Feasibili ty  an al ysi s o f a n   off - gr id  ph oto v oltaic - ba tt ery  e ne rg y syste m  …   ( Damilola  Eli zabet h Ba batu nde )   2877   2.4 .    Te chn o - e conomi c  analy sis   The  analy sis  that  is  us ed  f or  choosin g  the  PV - batte ry  co nf i gurati on   is  base d  on  the  op ti m iz at ion  process .  T his  is  done  us i ng   t he  N at ion al   Re new a ble  E nerg y  Laborato ry’s   Hyb rid  Op ti m iz at ion   Mo deling  f or   Ele ct ric  Re new able  (HOME R)  softwa re.      HO MER   a  des ign   a nd   opti m i zat ion   s of tw ar e  for  m ic ro gr i ds   a nd   distrib uted  e ne rg y  gen e rati on   syst e m s  dev el op e d  b y  the  na ti on al   re ne wa ble  ene r gy  la borat or y  ( NRE L)  was  e m plo ye d  to  de te rm ine  the  econom ic   and   te chn ic al   via bili ty   of   the  pro pose d  syst e m   [2 5].  It  has  the  c apacit y  to  stim ulate   the  syst e m   beh avio ur   for  87 60  ho ur s  of   th e   ye ar  by  m aki ng   s ure  the  sy stem   ob j ect i ve   and   const raints  a re  sat isfie d.   It  co m par es  the  co s t  of   dif fer e nt  possible  c onfi gurati on s   an d  ret urns  t he  syst e m   with   the lea st TNPC as the  m os t vi able. I np ut p ar a m et ers  into the  so ftwa re ar e g ive n  in Tab le  2 . Th e e qu at io n  use d  for  c om pu ti ng   the size   of   t he PV,  b at te ry,  th e TN PC, a nd the LC OE  is  gi ven in t he ne xt subsecti ons.       Table  2.   Syst em  co m po nen t   detai ls [26]   Para m eter  des cript io n   Valu e   Para m eter  des cript io n   Valu e   PV   Battery   Rated  Cap acity   1kW   Ratin g   4 V,19 0 0 Ah   Dera tin g  Factor   80%   Ro u n d - trip effi cien cy   85%   Cap ital cos t   $4 . 2 5 0 .0 0   Cap ital cos t   $ 2 6 9 .0 0   Rep lace m en t cos t   $4 . 200   Rep lace m en t cos t   $260   Op eration al lif e   2 0  y ears   O & M  cos t   $ 5 /y r   Grou n d  r ef lectance   20%   Op eration al lif e   4  y ears   Co n v erter   Diesel   Rated  po wer   1kW   Rated  po wer   1 Kw   Ef f icien cy   90%   Cap ital cos t   $280   Cap ital cos t   $ 6 2 1 .8 0   Rep lace m en t cos t   $280   Rep lace m en t cos t   $569   O & M  cos t   0 .5$ /h r   O & M  cos t   $ 3 /y r   Op eration al lif e   1 5 0 0 0 h o u rs   Op eration al lif e   1 5  y ears   Mini m u m   lo ad  r ati o   30%       2.4.1 .  PV  sy s te m   The  e nergy a va il able for  t he  PV  a rr ay  t o deli ver  at a  sp e ci fic locat io n  is  giv en  b y  ( 3)   [ 27 ] .     Ep v( t)  =  H( t)×   B× s× η pv                   (3)     wh e re:  H( t)   is  hourl y  inso la ti on  ( kWh/ 2 ),   B  i s  the  s urface   a rea  of  the  PV  m od ule  ( 2 ),   s   is   the  facto r  of   pen et rati on,  η PV   is t he  P V pa nel e ff ic ie ncy.  The   eff ic ie ncy  of th e PV ge ne rator is gi ven as  [27 ] :     η PV   =    η r η cp   [ 1−  a   ( T d −   T dref )]                (4)     wh e re   η r   is  the  eff ic ie ncy  of   the  re fer e nce  m od ule,   η cp   is  the  eff ic ie ncy  f or   powe r  c onditi on in g,  a  is     the   te m per at ure  coe ff ic ie nt  f or  the  e ff ic ie nc y  of  the  ge ne rator,  T dref     is  the  te m per at ur e  of   t he  ref e ren ce   c el l   (℃),  T d     is  the   te m per at ur e  of  t he  cel l   (℃ )   w hi ch  is   obta ine d  f ro m   the   te m p eratur e   of  the   s urrou nd i ng   T s   (℃ )  and the  sun’ s radia ti on   (Ra)   a s foll ow s:       T d   =  T s + ( NTO C   −   20 800 ) Ra                 (5)     2.4.2. B atter y cap acit y   HO MER   us es   ( 6 )   to  calc ulate   the   st or a ge  ca pacit y of t he b at te ry  [28] :      =    × B    ×      ×                      (6)     wh e re  DL,    ,   ,  Do B D,  an d     a re  the   dem ands  of  th e  loa d,  days  of   batte r y  auto no m y,  r ound - tri p  eff ic ie ncy  of th e b at te ry,  de pth   of b at te ry  dis charge a nd the   syst e m ’s  no m i nal volt age  r es pecti vely .     2.4.3.      Ec ono mi c a n aly sis   a.   Total  n et   prese nt cost  ( T NP C )   HO MER   us es   ( 7 )   to  esti m a te  the  T otal Net P resen t C os t  (T NP C)   [ 6] .         =    ( ,  )                   (7)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :    28 74   -   2883   2878       represe nts  th e  total   cost  obta ined   an nual ly ,     represents  the  capit al   rec ov e ry  fact or ,     represe nts     the  interest   rat e  (% ),   a nd     is  the  li feti m e  of   the   pro j ect .   Fo r   this  w ork ,   the  inte rest  ra te   us e d   is  12%,   wh il e the  li feti m e o f  t he pr oje ct   is 2 5   ye ars .   b.   Leveli sed   cost  of ene rg y  ( LCOE )   The  le velise d  c os t  of  e ne rg y  ( C O E )  is com pu te d u sing ( 8)  [ 6] .       =                        (8)     wh e re      Re pr es ents  the  total   c os t  of  an nual   e le ct rici ty   gen er at ion   w hile     is  the  total   el ect rici ty  dem and  m et  b y t he  s ource  of ele ct rici ty  g en erati on.      2.5.    C onfigu r at i on   of the pr oposed e ner gy sy s tem   The  syst em   arr ang em ent  fo r  t he  PV   on ly   po wer e d  syst em   and   the  diesel   gen e rato r  only   is  sh own  in   Figure  3.  The  pro po se d  ene r gy  syst e m   co m pr ise s  of   so l ar  pa nel,  batte r ie s,  conver te r,   charge  co ntr ollers  an d  it s  acce sso ries.   The  pri m ary  l oad   is  at ta che d  to  the  AC  bus   wh il e  the  pum ping  m achine  is  at ta ched   to  th e  DC   bu s .  T he  batte ry  ser ves  as   ba ckup  st or a ge  to  ens ure  a n  uninter rupted   s upply  of  powe r  w hile  the  c onve rte r   ens ur es  e nergy  flow   bet wee n  the  water  pu m p  and   PV   as  well   as  the  batte ry  char gi ng.  T he  te chn ic al   and   econom ic   detai ls  of   the  pro pose d  PV - batte r y  energy  syst em   are  pr e sent ed  in  Table  2 .  These  i nfor m at ion   serv e s as i nput  data f or the  sof tware.         (a)       (b)     Figure  3.  Sc he m at ic  d ia gr am   of sim ulatio ns   in HOMER : (a )  P V on ly   (b) d ie sel  o nly   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Feasibili ty  an al ysi s o f a n   off - gr id  ph oto v oltaic - ba tt ery  e ne rg y syste m  …   ( Damilola  Eli zabet h Ba batu nde )   2879   3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   3.1.   F armh ouse l oad  pr of il e   The  br ea kdow n  of  el ect rici ty   us e  by  a pp li a nces  on  the  fa rm ho us e  ( apa r t  fr om   water  pum pin g)   is  pr ese nted   in   T able  3.  Fi gure s  4a   an d  4b  present  t he  l oa d  prof il es  of  t he   far m   (prim ary  an d  de ferr able) .   The  total   pri m ary  daily   ener gy  de m and   is  est i m a te d  a s  6.37Wh/ day   with  the  pea k  dem and   (0. 58kW)   occurri ng  between  20 : 00  hours  a nd  21:0 0  hours  a nd  t he  le ast   (0.15   kW)  occ urrin g  bet ween   08:0 0 - 09:0 0  hours  as   sho w n  in   Fi gure  4a.  Furthe rm or e,  accor ding  t o  F igure  4b,  the   hi gh est   de ferrab le   energy  dem and  is   at tribu te d t o  t he  m on th of Ja nuary a nd Fe bru ary (a bout  800W) .        Table  3.   Power  r at in gs  a nd ho ur s  of  us e  of  oth er  equipm ent   Load   Po wer  Ratin g  ( W )   Ho u r/day   Nu m b e r   k W h   CFL   15   12   10   1 .8   Fan   65   15   2   1 .95   TV   150   6   1   0 .9   Ref ig irator   150   8   1   1 .2   Co m p u ter   65   8   1   0 .5 2   Total d aily  de m an d  ( k W h )         6 .37         (a)       (b)     Figure  4. (a )  P r i m ary dail y l oad   prof il e   ( b)   D efer rab le  m on t hly l oad pr of il e       3.2.    Ener gy s ys te m c on fi gurati on   HO MER   im pl e m ented  an  ho ur ly   tim e  serie s  si m ulati on   of  possible  ene r gy  syst e m   no m encl at ur e.     The  ou t pu t  f r om   this  incus:  annual  el ect rici ty   pr oducti on,  com ponent   siz e,  econo m ic   (TN PC,  LCOE) ,     and   t he  qua ntit y  of   GHG  e m itted.  The  optim al   con fig urat ion   was  sel ect ed  base d  on  the  le ast   T NP C.     Table  4  pr e sen ts  the  detai ls  of  the  res ults  ob ta ine d.   T he  be st  energy  al te rn at ive  co ns ist s   of   a  3kW  P V  arr ay ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :    28 74   -   2883   2880   4  batte ries,  a nd  1k W   c on vert er  and   with  100%   re new a bl e  fr act io n.   T he   TNP C  an d  LCOE  f or   t he   diesel  gen e rato r - only   op ti on  of  ge ner at io n  ove r  the  li fetim e  o f  the  pro j ect   a re  highe r  by   48 %  i n  co ntrast  to   the  PV - only   syst e m .  The  resul ts  of   the  em is sion s  resu lt in g  fr om   the  us e  of   the  diesel   ge ner at or   are  giv en  i n    Table  4.   T he   e m issi on   quantifi ed  inclu de  car bon  di ox i de  (CO 2 ),   carbo n  m on oxide  (CO ),   un bur ne d  hydroca rbo ns   ( UH s ), pa rtic ul at e  m at te rs  (PM s),  s u lf ur d i oxide  (SO 2 ) , Nit roge n ox i des ( NOx).   The  sta ndal on e  “diesel - only ”  gen e rato r  em i tt ed  3897  kg  of  CO 2   an nual ly   wh il e  the  P V  syst em   did   no t  ge ner at e  a ny  ai r  poll utan ts  as  sho wn  in  Table  4.     Pr e se nted  i n  Fi gure  5  is  t he  c os t  co m par ison   for  t he  t w o  energy  al te rn at ives.  T he  ca pital   cost  of  t he  PV - batte ry  e ne rg y  syst em   is   $144 48  w hile  the  oth e r  c os ts  are :   op e rati ng  cost - $248,  T NP C  is  $17616,  an d  L COE  is  $0.53 5.  For  the  diesel   gen e rator,  the  init ia l  cost  is  $ 591,  the  operati ng  c os t  is  $237 0,   TNP C  is  $4 1855,  an d  LC OE   is  0. 93 4.   T he  cash  fl ow   s um m ary  with  regards   t o  the  dif fer e nt  c os t  com ponen t s  for  the   pro po sed  syst em   is  giv e n  in  Fig ure  6.   It  sho ws  t hat  the  init ia l  capit al   had   the  highes t  NP C  ($14,50 0)   f ollo wed   by  rep la cem ent  c os t  ($5 000),  th e  op e rati on   c ost   con t rib ute d  $100 0  wh il e  the  NP C   of   the  sal vag e   cost  is  neg at ive.  Since  the  propose d  syst e m   do es  not  ha ve   a  ca ptive  gen e rato r ,   the  value  for  the  NP C  of   the   fu el   is  zero.    Ba sed  on  the  r esult  pr ese nted   in  Table  5,   i n  te r m s  of   the  s yst e m   com po ne nts,  the  PV   ret urn e d  the  highest  cost  ($1 4,881).  This  is  fo ll owed   by  the  batte ry  ($ 1,9 02),  wh il e   the con ver te r h ad  the  least  ($ 833).       Table  4.   Per for m ance ev al uation o f diese l o nl y and   PV p ow ered sy ste m  co nf i gurati on   Techn ical   Para m eter   Diesel g en erator   PV po were d   Un it   P V Panel siz e   -   3   kW   Gen erator  siz e   1   -   Po wer  ele ctron ic c o n v erter  size   0 .5   1   Batteries   -   4   No   Econ o m i c     Initial cap ital  co st   591   1 4 4 4 8   $   Op erating  cos t   2370   248   $   TNPC   4 1 8 5 5   1 7 6 1 6   $   LCOE   0 .93 4   0 .53 5   $ /k W h   Gree n h o u se g as E m i ss io n s     CO 2   3 . 897   -   k g /y r   CO   9 .62   -   UHs   1 .07   -   PMs   0 .72 5   -   SO 2   7 .83   -   NOx   8 5 .8   -   Electr i city  pro d u ctio n     An n u al elec tricit y   Prod u ctio n     3 . 145   5 . 395   k W h r/yr   ex cess  electr i city      526   2 . 136   k W h r/yr   Un m et  Load     0   0 .00 0 0 0 0 4 1   k W h r/yr   Sh o rtage capacity      0 .00 5 4 3   0 .00 5 4 3   k W h r/yr   Ren ewable f ractio n   0   100   %           Figure  5. Eco nom ic  co m par ison o f diese l - only  an d PV  syst e m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Feasibili ty  an al ysi s o f a n   off - gr id  ph oto v oltaic - ba tt ery  e ne rg y syste m  …   ( Damilola  Eli zabet h Ba batu nde )   2881       Figure  6. Ca sh  flo w  s umm ary       Table  5.  B reakdow n of   TN PC b ase d o n  c ompone nts’  c os t   Ite m   Cap ital ( $ )   Rep lace m en t  ($)   O& M  ($)   Salv ag e ( $ )   Total ($)   PV   12 . 750   3 . 976   384   - 2 . 228   14 . 881   Battery   1 . 076   800   256   - 230   1 . 902   Co n v erter   622   259   0   - 48   833   Sy ste m   14 . 448   5 . 035   639   - 2 . 506   17 . 616       The  possi bili ty  of   re placi ng  di esel   gen erat ors  with  a  PV - ba tt ery  syst e m   fo r  el ect rici ty   pr oductio n  on   a  far m ho us e  ha s  be en  e xplor ed  in  this  stu dy .  Re su lt s  fr om   the  analy sis   sh ow  that  the   PV - batte ry  energ y   syst e m   is  viable  with  hi gh e r   init ia l  inv est m ent  capit al   bu t  lowe r  op e ra ti ng   co st,  LC OE,   a nd  T NPC   wh e n  com par ed  to  a  diesel   gen e rato r.   A n  em issi on  red ucti on   wa s   al so   achiev e d  by  rep la ci ng  di esel   gen erat or   with  PV - batte ry  sys tem .  The  res ul ts  of   t his  stu dy   are  c onsist ent  with  t he  ones   repo rted  by  B abatu nd e   et   al.   [21] ,  Ak i nyel e  [28] ,  and   Oh i j ea gbon  et   al.  [ 29 ] .  M eanwhil e,  A kinbu li re  et   al.  [14] ,  Olat om iwa  et   al.  [30] ,  Ay od el e   and Og unj uyig be  [ 19]   an d A da ram ola  et  a l.  [ 31 ]   gav e  a c on t rar y re su lt   by s ta ti ng  that the  inclus i on of a  di esel  gen e rato r  wit h  the  PV - batte ry  syst e m   cou ld  m i ti gate  the  eff ect   of  inte r m ittency   of   s ol ar  rad ia ti on  re so urce.    To  t he  best  of   our  knowle dge,  t his  is  on e   of  the  pionee r  te ch no - ec onom ic   feasibil ity  stud ie s  dire ct ed  a t   adoptin g  PV - ba tt ery  syst e m   fo r  li vestoc k  fa rm s  in  Niger ia .  Fu tu re  resea r ch  effo rt s  cou l d  be  gea re d  to wards  m et ho ds   t hat  are  flexi ble  a nd   c os t - e ff ect i ve  by  wh ic h  these  te ch nolog ie s  ca n  be   sel ect ed  by  us ers .   Also ,   the  i nclu sion   bi om ass  and  wi nd  tur bi ne   can  be  e xplo red   t o  see   it s  e ff ect s  on  the   s yst e m   con fig ur at ion   and   the  co st  of   ene r gy.   Although  the  an al ysi s  of   the  stud y  is  case - s pecific,  it s  m et ho dolo gy  can  be   adopted  g l obal ly .       4.   CONCL US I O N   This  stu dy  el uc idate s  the  te chn ic al ,  ec onom ic   and   en vir onm ental   viability   of   powe rin g  a  far m ho use   with  a  PV - batte ry  energy  syst e m   as  against  a  diese l  gen e r at or .    T his  stu dy  disco ve red   that  the  ad op ti on   of    the  PV - batte ry   for  powe rin g  a  poultry  far m   is  te chn ic al ly ,  econom ic ally  and   e nv i ronm ental ly   feasible  and  bette r  tha n  die sel   only .  It  sho ws  t hat  the   cos t  of  ene r gy  w hi le   us in g  t he  propose d  e ne rg y  sys tem   is  lowe r  a nd   this,  in  tu rn,  will   lower   t he   energy  ex pe nd it ure.  T his  will   con se que ntly   increase  the  overall   pr of it   of   the  busi ness  as   the  e xp e ns e  of  ene r gy  dec re ases.  Em issi ons  to  the   at m os ph e re  a re  al s o  el i m inate d.   T hi s  will  help  bu si ness  owne rs  an d  po li cym aker s  in  m aking   a n  in f or m ed  decisi on  as  re gards  th e  dep l oym ent  of   P V - batte ry ene r gy  syst e m s f or ag r ic ultur al - relat ed pur po ses .       ACKN OWLE DGE MENTS     The  aut hors  than k  the  Ma na gem ents  of   Cov e na nt  Un i ver sit y  an d  th e  Un ive rsity   of   La gos  f or     the  co nduci ve   en vironm ent  pro vid e d  du rin g  the  c onduct   of  this  re sear ch.   T he  a utho rs  al so  ack no wled ge    the  te chn ic al   and   fi nanci al   su pp or t  gi ven   by  AB - Olus   a nd   ass ociat es  towa rd s  the  si te   visit s.  The  arti cl e   publica ti on sup port  giv e n by  Cov e na nt Univ ersit y i s appr ec ia te d   by th e a uth ors.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :    28 74   -   2883   2882   REFERE NCE S    [1]   B aba tund e,   O.   M.,   Adedoj a,   O .   S.,   B abatunde ,   D.  E.,  &  Den wigwe,   I.  H. ,   “ Off‐grid  h y br id  ren ewa bl e  en erg y   s y stem  for  rura l   hea l thcare   c enters:  A  ca se   stu d y   in  Niger ia , ”   Ene rgy  S ci en c e  &   Engi nee ring,   vol .   7,   no .   3 ,   pp.   676 - 693 ,   20 19.   [2]   D.  E.   B aba tu nd e,   O.  M.  B abat unde,   T .   O.  Aki nbuli re ,   and  P.  O.  Oluse y i,   “ Hy brid  ene rg y   s ystems   m odel   with     the   inc lusion   of  ene rg y   eff i ci en c y   m e asure s:  A  r ura l  appl i cation  per spec t ive,”   Int .   J .   Ene rgy   E co n.   Po li c y ,   vol .   8 ,   no.   4 ,   pp .   310 - 3 23,   2018 .   [3]   C.   G.  Mon y ei,  K.  E.   H.  Jenkin s,  S.  Viriri ,   and   A.  O.  Adewu m i,   “ Policy   disc uss ion  for  su stai nable  int egr ate d   el e ct ri ci t y   exp an sion i n  South   Afric a , ”   Ene rg y  Po li c y ,   vol. 120, pp .   132 – 143 ,   2018 .   [4]   J.  E.   J .   Stre at fe ild,  “ Low  Elec tr icit y   Suppl y   in   Sub - Sahar an  Afri c a:   Causes ,   Im plica t ions,  and   Re m edi es, ”  J.   In t’l  Com.  Ec on . ,   pp.   1 - 16,   2018 .   [5]   C.   G.  Mon y ei  a nd  A.  O.  Adewu m i,   “ Dem and  Side  Mana g ement  pote ntials  for  m i ti gating  en erg y   pover t y   in   South  Afric a,”  Ene rgy   Pol icy ,   vol .   111 ,   pp.   298 – 311,   20 17.   [6]   L.   Ol at om iwa,  R.   Bla n cha rd ,   S.  Mekhile f,   a nd  D.  Akin y e l e,   “ H y br id  r en ewa ble  ene rg y   suppl y   for   rura l     hea l thc ar e  fa cilities:  An  appr o ach  to  qualit y   h ea l thc ar e  de li ver y , ”   Sustain.   En ergy   Technol .   Assess ments ,   vol .   30 ,   pp.   121 – 138 ,   20 18.   [7]   U.  Akpan,  M.  E ss ie n,   and   S.  Isi hak,   “ Th e  impa c t  of  rur al  el ectrif ic a ti on  on   rura l  m ic ro - ent erp r ise s  in  Niger   Del ta ,   Niger ia,”  Ene rg y  Sustain .   De v. ,   vol.   17 ,   no .   5 ,   pp .   504 – 509 ,   2013 .   [8]   F.  F.  Nchuc huw e  and   K.  D.   Ade juwon,   “ The   challe ng es  of  agr ic u lt ure   and  rur al   d eve lopment   in  A fric a :  th e  c ase   o f   Niger ia,”  Int .   J .   Ac ad.   R es.   Progress .   Educ.  De v. ,   vol. 1, no. 3, pp. 45 – 61,   2012.   [9]   M.  P.  Bli m po  and  M.  Cosgrove - Davie s,  “ Ele ct ri ci t y   Ac ce ss   in  Sub - Sahar an   Afric a:   Uptak e ,   Rel i abi l ity ,   an d   Com ple m ent ar y   Fact ors for   Ec on om ic   Im pac t , ”   W orld  Bank  Pub li c at ions,   2019.   [10]   M.  S.  Adara m o la ,   S.  S.  Paul,   a nd  O.  M.  Oy ew ola ,   “ As sessment  of  dec ent r al i zed  h y brid  PV   solar - die se l  power  s y stem for appl i ca t ions i n  Nor th ern   par t  of   Niger ia , ”  Ene rgy   Sust ain.   De v. ,   vo l. 1 9,   pp .   72 – 82 ,   20 14.   [11]   S.  O.  O y ede po,   “ Towa rds  ac hieving  ene rg y   fo r  sus ta ina bl e  deve lopment  in  Nige ria , ”  R ene w .   Sustain.   ene rgy  Re v . ,  vol.   34 ,   pp .   255 – 272,   2014 .   [12]   S.  O.  O y ede po ,   “ Ene rg y   in  p er spec ti v e  of  sus ta ina b le   dev el op m ent   in  Niger ia,”   Sustain .   Ene r gy ,   vol .   1,   no.   2,   pp.   14 – 25 ,   2013 .   [13]   B.   M.  Inusa,   P.  C.   Danie l,   D.  F.  Da y ag al,  and   N.  S.   Chiy a,   “ Niger ia n  e cono m ic   growth  and  rec over y :  Rol e   of   agr ic u lt ure , ”   Int   J  E con  Manag   S ci ,   vol .   7 ,   no .   2 ,   pp.   1 - 5 ,   2018 .   [14]   T.   O.   Akinbuli r e ,   P.  O.   Oluse y i,  and  O.  M.   Babat unde,   “ Techno - e conomic  and en vironmenta l eval uat ion  of   deman d   side  m ana geme nt  te chn iqu es  fo r  rura l  elec tri fi c at ion  in  Ib ada n ,   Niger ia,”   Int .   J .   Ene rgy  Env iro n.   Eng. ,   vol .   5,   pp.   375 - 385 ,   20 14.   [15]   M.  S.  Adara m ol a,   “ Viability   of  grid - connect ed   solar  PV   ene rg y  s y stem  in  Jos ,   Niger ia,”   In t.   J.  El e ct r.  Power   Ene rgy  S yst. ,   vo l .   61 ,   pp .   64 – 69 ,   2014.   [16]   D.  O.  Akin y ele ,   “ Distribut ed  Photovolt aic  Pow er  Gene rat ion   for  Ene rg y -   Poor  Hous ehol ds  :  The   Niger i a n   Perspec ti v e,”  20 13  IEEE PES Asia - Pacific  Pow er  and  En ergy   Eng ine ering   Confe re nce   ( APPEE C)   2 013 ,   2013 .   [17]   D.  Akin y e le,  “ Anal y sis  of  pho tovol taic  m ini - g rid  s y s te m s  for  remote  locati ons :  A  te chno - e con om ic   appr oac h , ”   Int.   J. E n ergy   Res . ,   vol .   42 ,   pp .   1 363 - 1380,   2017 .   [18]   L.   J.  Ol at om iwa ,   S.  Mekhilef,   a nd  A.  S.  N.  Huda,   “ Optimal  siz i ng  of  h y br id  en erg y   s y st em  for  a  remote  t elec o m  tower :  A  ca se   st ud y   in  Nig eria,”  in  En e rgy  Con ver sion ( CENCON ) ,   2014  IEEE  Co nfe renc e  on ,   201 4.   [19]   S.  O.  Ogunju y i gbe  and  T .   R.   A y odele,   “ T ec h no - ec onom ic   an aly s is  of  stand - al one  h y br id  en erg y   s y st em  for   Niger ia n   tele co m   industr y , ”   Int. J .   R ene w .   En erg y  Techno l. ,   vo l.  7,   no .   2 ,   2016 .   [20]   M.  S.  Okundam iy a ,   J.  O.  Emagb et er e,   and  E.   A .   Ogujor,   “ As sessment  of  ren ewa ble   en erg y   techn olog y   and  a  c ase   of  sus ta ina b le e n erg y   in   m obil e   telec om m unic atio n  sec tor , ”   Sc i. W orld J . ,   vo l. 201 4,   no .   4 ,   pp .   1 - 1 3,   2014 .   [21]   O.  Babatunde ,   D.  Akin y ele,  T .   Akinbuli r e,   and   P.  Oluse y i ,   “ E val ua ti on  of   a   g rid - inde p ende nt   solar  photovo lt a ic   s y stem for  p rima r y   health   ce n tre s   (PH Cs) i n  dev eloping  coun tri es , ”  R ene w .   En ergy   Foc us ,   vol .   24 ,   pp.   16 - 27 ,   2018 .   [22]   D.  E.  Ighra vwe ,   B.   OM ,   O.  S.   Adedoja ,   and  T.  E.   Okha red i a,   “ Eva lua t ion  and   Sele c ti on  of   Hy brid   Rene w able   Ene rg y   S y stems   for  Hea lt hca r e   Cent res  In  Rural   Area s:  A  Te chno - e conomic   Approac h, ”  in   2018  IEE E  7th   Inte rnational   Co nfe renc e  on   Ada pti v e  Sc ie n ce  &   Technol ogy   ( ICAST) ,   2018.   [23]   L.   Olat om iwa  a nd  S.  Mekhil ef,   “ Te chno - e cono m ic   fea sibil ity   o f  h y b rid  r ene wa ble   ene rg y   s y ste m   for  rura l  hea lth   ce ntr e  (RHC):  The   wa y w ard   for  qual ity   healt h  del ive r y , ”  in  2015  IEE E  Confe renc e  on  Ene rgy  Conve rs ion ,   CENCON 2015 ,   2016.   [24]   NA SA ,   “ N AS A  Surfac e  m e te oro log y   and   Solar   E ner g y - Locat ion , ”  2018.   [25]   T.   La m ber t ,   P.   Gilman,   a nd  P.  Lilie n tha l ,   “ Micropowe r  S ystem  Modeli ng   with  Hom er,”   in  In te gration   of  Al te rnat ive  Sour ce s of   En ergy ,   p p.   379 – 418 ,   200 6.   [26]   O.  M.  Babatund e,   P.  O.  Oluse y i ,   T.   O.  Akinbul ir e,   H.  I .   Denwig we,   and  T .   J.  Ak in - Adeni y i ,   “ The   Role   of  Dem a nd - Side  Mana geme nt  in  Carbon  F ootpri nt  Reducti on  in  Modern  Ene rg y   Serv ices  for  Rural   Hea lt h  Cli ni cs, ”  in   Env ironmenta l Car bon  Foot pri nts ,   E lsevi e r, pp.   317 – 363,   2018.   [27]   D.  O.  Akin y e le  and  R.   K.  Ra y udu ,   “ Com pre hensive   t ec hno - ec onom ic   and  envi ronm ent a l  i m pac t  stud y   o f     a  loc alised  phot ovolt aic  power  s y stem  (PP S)   f or  off - grid  com m unit ie s,”   En ergy   Conve rs .   Manag. ,   vol.   124 ,     pp.   266 – 279 ,   20 16.   [28]   D.  Akin y e le,  “ Te chno - e conomic   design  and  per f orm anc e  anal y s i s  of  nanogr id  s y stems   for  house holds  in  ene rg y - poor  village s , ”  S ustain.   C it i es  So c. ,   vol .   34 ,   pp .   3 35 – 357,   2017 .   [29]   O.  D.  Ohije agb on  and  O.  O.  Aja y i ,   “ Solar  reg i m e  and  LVOE  of  PV   embedde d  gene ra ti on  s y s te m s  in  Niger ia, ”   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Feasibili ty  an al ysi s o f a n   off - gr id  ph oto v oltaic - ba tt ery  e ne rg y syste m  …   ( Damilola  Eli zabet h Ba batu nde )   2883   Re new .   Ene rgy ,   vol.   78 ,   no .   C ,   p p.   226 – 235 ,   201 5.   [30]   L.   Ola tomiwa,   S.  Mekhil ef ,   A.   S.  N.  Huda,   a nd  K.  Sanusi,   “ Te chno - ec onom i c  anal y sis  of  h ybrid  PV -- die sel -- bat t er y   and   PV -- wind -- die sel -- b at t er y   power   s y stems   for  m obil e  BTS:   the  wa y  forward  for   rur al   d eve lopment , ”   Ene rgy  S ci.  E ng. ,   vol .   3 ,   no .   4 ,   pp .   271 – 28 5 ,   2015 .   [31]   M.  S.  Adara m ol a,   M.  Age li n - Ch aa b,   and  S.  S.   Pa ul,   “ Anal y s is  of  h y brid   ene rg y   s ystems   for  appl icati on  in  southern   Ghana , ”   En ergy   Conve rs .   Manag . ,   vol. 88, pp. 28 4 – 295,   2014 .       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS       Damilol a  Eli z a beth  Bab at un d e   is  a  gra duat e  of  Chemica l  En gine er ing.   She  is  a  le ct ure r  and  postgradua t e  student   at   Cov enant  Univer sit y .   Her  rese arc h  intere st  includes  r ene wabl e  energ y ,   appl i ed  th ermody nami cs,   che m ical  pro ce ss ing, a n d  anal y tica l  bio c hemistr y .         Ol ub ay o  Bab at un de   is  a  L ec tur er  a t  th e   Univ er sit y   of  La gos,   Niger i a.   H e  holds  a  Master   degr ee  in  El e ct ri cal  En gine er ing.   His  i nte rest  in cl udes  ren ewa bl e  ene rg y   s y st ems ,   ene rg y   eff ic i ency ,   an d   power  s y st ems   pla nning .         Ih eanacho  He nry  Den w ig w e   h olds  a  Ba che lor   of  Scie n ce   d eg ree   in   elec t rica l   and  e le c tronics   engi ne eri ng  fro m   the   Unive rsit y   o f  L agos,   Nig eri a .   His  area  of   rese ar ch  spe cia li z at ion   is  powe r   s y stems   anal y s is a nd  ene rg y   m an age m ent .           Mi chea l  U z oa maka  Eme z ir inw un e   is  a  reg ist ere d  Engi n ee r  with  a  Master   de gre e  in  El e ct r ic a l  El e ct roni c Engi n ee ring   (Pow er  s ystems ).   He  is p re sently   do ing  his   Ph.D.  in   the sam e  fi el d .         En gr.   Okh are d ia  Tai w o  Emm anu el   is  a  gr adu at e  o f  th e  Unive rsit y   of  L agos  where   h e  obt ai ned   his  B.   Sc  (Com pute r  Eng ineeri ng )  and  M.sc  ( Elec tri c al / El e ct roni c  Engi ne eri ng)  wi t h  spec iali za t ion  in  E le c trica l   Pow er  Engi n ee r ing .         En gr.   Omodar a  Ol adel e  Juliu s   is  a  m ember  o f  the   N ige ri an  S oci e t y   of  Engi ne ers  (MN SE)  and   a  reg ist ere d   En gine er  (COREN).  He  obt ai n ed  Bac he lor  of  En gine er ing  (B. E NG )  in  Chemic al   Engi ne eri ng  fro m   the   Univer sit y   of  Port  Har co urt,   Riv ers  Stat e .   He  bagge d  M a ster  of  Scie n ce   i n   Chemica l  Engi n ee ring ,   from   the  Univer sit y   of  L agos.   He  al so  a  holde r  of  Maste r  of  Engi ne eri ng   degr ee   in  Pe troleum   Engi nee ri n g,   from   Covena nt  Univer sit y .   H e  has  over   Fourtee n  y e ar s  work   expe ri ence  in  dif fer ent   bu t  re le v a nt  fields.  His  work  expe ri ences  a m ongst  othe rs  are ;  in  acade m ic s,   in  the   area  of  qual ity   con trol   and assurance   in  pro ce ss   industr y ,   pipe li n e  &  well he ad  inspec ti on  an d   m ai nte nan ce  in  oil   fi el d   and  g as,   pa int   fo rm ula t i on,   produc ti on  a nd  technolog y .   At  pre sent ,   h e  is     the   senior  t ec h nologi st  in - ch ar ge  of  Pilot   Pla nt /Unit   Oper at i ons  La bora tor y  of  the   Chemic al  Engi ne eri ng  D ep art m ent ,   Coven a nt  Univer si t y .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.