Published July 2, 2015 | Version v1
Miscellaneous Restricted

Optimization of a hybrid electrical power generation system to minimize fuel consumption and environmental footprint

Description

Growing environmental issues and concerns have led to efforts to reduce CO2 and greenhouse effect pollutant emissions in the field of electric power generation. This has led Leroy Somer to investigate systems based on hybrid technologies to reduce gen set fuel consumption and operating costs. A methodology is developed in this thesis to address issues of sizing hardware resources and their optimal use. The optimum energy management strategy is based on the dynamic programming algorithm of Bellman. It will be associated to a differential evolution optimization algorithm to optimize the design of the hybrid structure. The objective functions are obtained by developing energetic and economic models. Through this method, we show that the benefits of a hybrid generator are strongly related to its use. In cases where the generator is used on profiles with low load factors, the benefits will be significant. It will be very important to have good knowledge of load profiles applications before sizing the whole structure of the hybrid generator. A prototype of this system has been developed and has confirmed simulation results. (author)

Abstract (French)

Les preoccupations environnementales grandissantes nous ont conduits a faire des efforts pour reduire les emissions de gaz a effet de serre, notamment dans le domaine de la production de l'energie electrique. C'est dans ce contexte que Leroy Somer a lance des recherches sur les groupes electrogenes hybrides afin de minimiser la consommation de carburant et les couts d'exploitations. Pour aborder les questions du dimensionnement des ressources materielles et de leur utilisation optimale, une methodologie est developpee dans cette these. La recherche de la strategie de gestion de l'energie optimale est basee sur l'algorithme de programmation dynamique de Bellman. Elle sera associee a un algorithme d'optimisation a evolution differentielle pour optimiser le dimensionnement de la structure hybride. Les fonctions de couts des optimisations sont obtenues par le developpement de modeles energetiques et economiques. Grace a cette methode, nous montrons que les gains d'un groupe electrogene hybride sont fortement lies a l'utilisation que l'on aura de celui-ci. Dans les cas ou le groupe electrogene est utilise sur des profils avec de faibles facteurs de charge, les gains pourront etre consequents. Il sera donc primordial de bien connaitre les profils de charge de l'application avant de dimensionner la structure tout entiere du groupe electrogene hybride. Les travaux ont egalement debouche sur une mise en oeuvre experimentale qui a pu valider les premiers resultats obtenu lors des simulations. (auteur)

Files

Restricted

The record is publicly accessible, but files are restricted to users with access.

Additional details

Additional titles

Original title (French)
Optimisation d'un systeme hybride de generation d'energie electrique permettant de minimiser la consommation et l'empreinte environnementale

Publishing Information

Imprint Pagination
162 p.
Report number
FRNC-TH--11630

Optional Information

Notes
35 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses