Techno-economic analysis of stand-alone PV LED road lighting system for case study in Adana

As a result of global warming, the interest in renewable energy sources owing to obtaining sustainable environment is continuously increasing. Utilizing solar energy in road lighting allows the use of renewable energy sources to expand. On the other hand, there are many regions that do not have a traditional electricity distribution network. It is significant to meet the energy needs with a stand-alone system within these regions. The developments in LEDs and the price reductions of PV system components also allow this situation. Techno economical analysis of stand-alone photovoltaic LED road lighting system for Adana will be discussed in this study to contribute to the studies in this field. Adana is a city in south of the Turkey which have high solar irradiation and sunshine duration. A 2-lane round-trip and a pedestrian road on both sides of the road were chosen as models. For this selected road, firstly the lighting calculations were made via DIALux software in order to comply with M4 and M5 road lighting standards. While the standards were being achieved, the program was optimized in order to minimize energy consumption and the luminaire power to be applied to the system were found. Then, the loading power and the required limit conditions were entered the HOMER Pro software. Loading power is determined thanks to real sunlight time. Afterwards, PV system components were found to meet the energy needs of the system. The net present cost and levelized cost of energy calculations of the PV system were performed. The cost of the system in the case of traditional electric network supply was also calculated and the two cases were compared to find the payback time. Finally, sensitivity analysis was made to determine future scenarios

A seguito del riscaldamento globale, l'interesse per le fonti energetiche rinnovabili dovuto all'ottenimento di un ambiente sostenibile è in costante aumento. L'uso dell'energia solare nell'illuminazione stradale consente di espandere l'utilizzo di fonti di energia rinnovabili. D'altra parte, ci sono molte regioni che non dispongono di una tradizionale rete di distribuzione elettrica. È significativo soddisfare il fabbisogno energetico con un sistema autonomo all'interno di queste regioni. Gli sviluppi nei LED e le riduzioni di prezzo dei componenti del sistema fotovoltaico consentono anche questa situazione. Verrà discussa l'analisi tecnoeconomica del sistema di illuminazione stradale a LED fotovoltaico autonomo per Adana per contribuire agli studi in questo campo. Adana è una città nel sud della Turchia che ha un'alta irradiazione solare e durata del sole. Un viaggio di andata e ritorno a 2 corsie e una strada pedonale su entrambi i lati della strada sono stati scelti come modelli. Per questa strada selezionata, in primo luogo i calcoli dell'illuminazione sono stati effettuati tramite il software DIALux al fine di rispettare gli standard di illuminazione stradale M4 e M5. Mentre gli standard erano stati raggiunti, il programma è stato ottimizzato al fine di ridurre al minimo il consumo di energia e sono stati trovati la potenza dell'apparecchio da applicare al sistema. Quindi, la potenza di caricamento e le condizioni limite richieste sono state inserite nel software HOMER Pro. La potenza di carico è determinata grazie al tempo reale della luce solare. Successivamente, i componenti del sistema fotovoltaico sono stati trovati per soddisfare il fabbisogno energetico del sistema. Sono stati eseguiti il costo attuale netto e il costo livellato dei calcoli energetici del sistema fotovoltaico. È stato anche calcolato il costo del sistema nel caso della fornitura di rete elettrica tradizionale e i due casi sono stati confrontati per trovare il tempo di rimborso. Infine, è stata effettuata un'analisi di sensibilità per determinare scenari futuri.