Securing electricity needs from rooftop solar PV systems: A case study of three schools in Beit Fajjar-Bethlehem-Palestine
Date
2023-12-23
Authors
Ali yousef Taqatqa
علي يوسف طقاطقة
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds University
Abstract
In Palestine the energy sector suffers due to the various policies of the Israeli occupation, and the energy sector in Palestine is considered expensive as a result of the dependence of the industrial sector in Palestine directly on electricity, so it is necessary to resort to sources of renewable energy as a new source of energy.
Solar energy systems are one of the most important renewable energy sources in the world, and the countries of the world today seek to exploit this method in securing their energy needs. To exploit solar energy must be available the spaces on which solar projects should be placed, hence the idea of this study in exploiting the roofs of almost empty schools in the generation of electricity through solar photovoltaic projects, because schools close their doors about 180 days a year, and have a period of working a day with a maximum of 7 hours, as well as the low energy consumption, all of these stimulate the exploitation of these spaces available on school roofs to generate solar energy.
In order to study the feasibility of exploiting the roofs of buildings to generate electrical energy, in this study, PVsyst software was used to build and design three photovoltaic systems on the roofs of three schools of different area and amount of consumption, and then calculate the income and payback period. The total area used in the three projects combined was about 901 m2, the total number of panels used was 345 panels, and the capacity of the three systems 189.75 Kw, so the annual production 314681 kwh. From the electricity company’s readings, it was found that the three schools consumes an amount of electricity amounting to 39401 kwh, so the annual surplus amount from the three schools is about 268653 kwh, and its annual selling price reaches 150445.68 NIS.
The number of schools in Palestine 3075 When this project is implemented on the roofs of these schools, they will produce 322.54 Gwh, which represents 4.98% of the annual consumption of electricity in Palestine, in addition to the schools’ energy consumption, which represents 0.6% of the annual consumption. The total cost of the project will reach 816 million NIS with a payback period of about 5 years, and the total annual income from selling the surplus electricity for schools will be 154 million NIS. This will help reduce the bill for purchasing electricity from Israel, as it will save the Palestinian treasury an amount of 150. 5 million NIS after about 5 years
يعاني قطاع الطاقة في فلسطين بسبب سياسات الاحتلال الإسرائيلي المختلفة، ويعتبر قطاع الطاقة في فلسطين باهظ الثمن نتيجة اعتماد القطاع الصناعي في فلسطين على الكهرباء بشكل مباشر، لذا لا بد من اللجوء إلى مصادر الطاقة المتجددة كمصدر جديد للطاقة. تعتبر أنظمة الطاقة الشمسية من أهم مصادر الطاقة المتجددة في العالم، وتسعى دول العالم اليوم إلى استغلال هذا الأسلوب في تأمين احتياجاتها من الطاقة. لاستغلال الطاقة الشمسية يجب توافر المساحات التي يجب أن توضع عليها مشاريع الطاقة الشمسية، ومن هنا جاءت فكرة هذه الدراسة في استغلال أسطح المدارس شبه الفارغة في توليد الكهرباء من خلال مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، لأن المدارس تغلق أبوابها حوالي 180 يوما سنة، ولها مدة عمل يومية بحد أقصى 7 ساعات، فضلا عن انخفاض استهلاك الطاقة، كل ذلك يحفز استغلال هذه المساحات المتوفرة على أسطح المدارس لتوليد الطاقة الشمسية. من أجل دراسة جدوى استغلال أسطح المباني لتوليد الطاقة الكهربائية، تم في هذه الدراسة استخدام برنامج PVsyst لبناء وتصميم ثلاثة أنظمة كهروضوئية على أسطح ثلاث مدارس مختلفة المساحة وكمية الاستهلاك، ومن ثم حساب فترة الدخل والاسترداد. وبلغت المساحة الإجمالية المستخدمة في المشاريع الثلاثة مجتمعة حوالي 901 م2، وبلغ إجمالي عدد الألواح المستخدمة 345 لوح، وقدرة الأنظمة الثلاثة 189.75 كيلو واط ، فيبلغ الإنتاج السنوي 314681 كيلو واط ساعة. ومن قراءات شركة الكهرباء تبين أن المدارس الثلاث تستهلك كمية من الكهرباء تبلغ 39401 كيلو واط ساعة، وبذلك يبلغ الفائض السنوي من المدارس الثلاث حوالي 268653 كيلو واط ساعة، ويصل سعر بيعها السنوي إلى 150445.68 شيكل. عدد المدارس في فلسطين 3075 عندما يتم تنفيذ هذا المشروع على أسطح هذه المدارس ستنتج 322.54 جيجا واط ساعة، وهو ما يمثل 4.98% من استهلاك الكهرباء السنوي في فلسطين، بالإضافة إلى استهلاك المدارس من الطاقة والذي يمثل 0.6 % من الاستهلاك السنوي. وستبلغ التكلفة الإجمالية للمشروع 816 مليون شيكل مع فترة استرداد حوالي 5 سنوات، وسيكون إجمالي الدخل السنوي من بيع فائض الكهرباء للمدارس 154 مليون شيكل. وسيساعد ذلك في تقليل فاتورة شراء الكهرباء من إسرائيل، كما سيوفر على الخزينة الفلسطينية مبلغ 150.5 مليون شيكل بعد حوالي 5 سنوات.
يعاني قطاع الطاقة في فلسطين بسبب سياسات الاحتلال الإسرائيلي المختلفة، ويعتبر قطاع الطاقة في فلسطين باهظ الثمن نتيجة اعتماد القطاع الصناعي في فلسطين على الكهرباء بشكل مباشر، لذا لا بد من اللجوء إلى مصادر الطاقة المتجددة كمصدر جديد للطاقة. تعتبر أنظمة الطاقة الشمسية من أهم مصادر الطاقة المتجددة في العالم، وتسعى دول العالم اليوم إلى استغلال هذا الأسلوب في تأمين احتياجاتها من الطاقة. لاستغلال الطاقة الشمسية يجب توافر المساحات التي يجب أن توضع عليها مشاريع الطاقة الشمسية، ومن هنا جاءت فكرة هذه الدراسة في استغلال أسطح المدارس شبه الفارغة في توليد الكهرباء من خلال مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، لأن المدارس تغلق أبوابها حوالي 180 يوما سنة، ولها مدة عمل يومية بحد أقصى 7 ساعات، فضلا عن انخفاض استهلاك الطاقة، كل ذلك يحفز استغلال هذه المساحات المتوفرة على أسطح المدارس لتوليد الطاقة الشمسية. من أجل دراسة جدوى استغلال أسطح المباني لتوليد الطاقة الكهربائية، تم في هذه الدراسة استخدام برنامج PVsyst لبناء وتصميم ثلاثة أنظمة كهروضوئية على أسطح ثلاث مدارس مختلفة المساحة وكمية الاستهلاك، ومن ثم حساب فترة الدخل والاسترداد. وبلغت المساحة الإجمالية المستخدمة في المشاريع الثلاثة مجتمعة حوالي 901 م2، وبلغ إجمالي عدد الألواح المستخدمة 345 لوح، وقدرة الأنظمة الثلاثة 189.75 كيلو واط ، فيبلغ الإنتاج السنوي 314681 كيلو واط ساعة. ومن قراءات شركة الكهرباء تبين أن المدارس الثلاث تستهلك كمية من الكهرباء تبلغ 39401 كيلو واط ساعة، وبذلك يبلغ الفائض السنوي من المدارس الثلاث حوالي 268653 كيلو واط ساعة، ويصل سعر بيعها السنوي إلى 150445.68 شيكل. عدد المدارس في فلسطين 3075 عندما يتم تنفيذ هذا المشروع على أسطح هذه المدارس ستنتج 322.54 جيجا واط ساعة، وهو ما يمثل 4.98% من استهلاك الكهرباء السنوي في فلسطين، بالإضافة إلى استهلاك المدارس من الطاقة والذي يمثل 0.6 % من الاستهلاك السنوي. وستبلغ التكلفة الإجمالية للمشروع 816 مليون شيكل مع فترة استرداد حوالي 5 سنوات، وسيكون إجمالي الدخل السنوي من بيع فائض الكهرباء للمدارس 154 مليون شيكل. وسيساعد ذلك في تقليل فاتورة شراء الكهرباء من إسرائيل، كما سيوفر على الخزينة الفلسطينية مبلغ 150.5 مليون شيكل بعد حوالي 5 سنوات.