Hybrid power supply in remote areas: integration of wind turbines with diesel power system in the village on the Arctic side in Russia

The aim of this thesis is to study the integration of renewable energy sources in villages on the arctic side. Most of the locations on the arctic side in Russia are not connected to the central network system and have expensive power supplied by diesel generators. These locations, for example, the Koyda village, have a rich potential for wind energy. So, the integration of wind turbines with a diesel power system may decrease energy cost. In this master thesis, I research renewable energy potential in the Koyda village, consider integration of wind turbines with diesel power plant, simulate the hybrid power plant in MATLAB Simulink and make techno-economic analysis. After the analysis of climate conditions and consumer's load, I will consider possible configurations of the hybrid power plant and give my suggestions on equipment that is to be installed in this case. Then, I will determine the optimal capacity for wind turbines installation with the AGREPREF method of optimization. The research ends with economic estimation of a taken decision and a sensitivity analysis.

L'obiettivo di questa tesi è studiare l'integrazione delle fonti energetiche rinnovabili nei villaggi situati sul versante artico. La maggior parte delle località in questa regione della Russia non è collegata alla rete elettrica centrale e dipende da energia elettrica costosa fornita da generatori diesel. Queste località, come il villaggio di Koyda, presentano un ricco potenziale per l'energia eolica. Pertanto, l'integrazione di turbine eoliche con un sistema di alimentazione diesel potrebbe ridurre i costi energetici. In questa tesi di laurea, analizzo il potenziale delle energie rinnovabili nel villaggio di Koyda, valuto l'integrazione di turbine eoliche con una centrale diesel, simulo la centrale ibrida in MATLAB Simulink e realizzo un'analisi tecnico-economica. Dopo aver analizzato le condizioni climatiche e il carico dei consumatori, prenderò in considerazione possibili configurazioni della centrale ibrida e fornirò suggerimenti sulle apparecchiature da installare in questo caso. Infine, determinerò la potenza ottimale per l'installazione delle turbine eoliche utilizzando il metodo di ottimizzazione AGREPREF. La ricerca si conclude con una stima economica della decisione presa e un'analisi di sensibilità.