Comprehensive review and modeling of energy storage systems for renewable integration : an economic and technical analysis

This thesis provides a comprehensive review and modeling of energy storage systems for renewable integration, with a focus on both economic and technical analysis. Chapter 1 introduces the purpose of energy storage and provides global statistics related to storage and its market size. Chapter 2 is a literature review that covers various types of energy storage technologies and their characteristics, applications, advantages, and disadvantages. Chapter 3 provides an economic analysis review, emphasizing the importance of considering both total capital costs and life cycle costs in the economic assessment of energy storage systems. In chapter 4, a decision-making contribution is presented, and key indicators for evaluating the potential of different wind turbine technologies are highlighted. These indicators are used to select the most promising technology for a building integrated with photovoltaics (BIPV). These metrics are used to determine the most promising technology for a structure with photovoltaics integrated. (BIPV). In Chapter 5, the creation of an energy storage model for a BIPV system is described, along with simulations of solar cell energy production and models of hydrogen and Li-ion battery energy storage technologies. Different scenarios' technological, economic, and environmental outcomes are examined, and sensitivity analysis is done to look into how different factors and assumptions affect the outcomes. The research concludes up with Chapter 6, which provides an overview of the key conclusions on the economic and technological elements of energy storage systems for renewable integration. Overall, this thesis offers insightful information about the traits, uses, and technical, economic, and economic aspects of energy storage systems for renewable integration, which can guide future studies and decisions in this area.

Questa tesi fornisce una revisione completa e la modellizzazione dei sistemi di accumulo di energia per l'integrazione rinnovabile, con particolare attenzione all'analisi sia economica che tecnica. Il capitolo 1 introduce lo scopo dello stoccaggio dell'energia e fornisce statistiche globali relative allo stoccaggio e alle dimensioni del suo mercato. Il capitolo 2 è una revisione della letteratura che copre vari tipi di tecnologie di immagazzinamento dell'energia e le loro caratteristiche, applicazioni, vantaggi e svantaggi. Il capitolo 3 fornisce una revisione dell'analisi economica, sottolineando l'importanza di considerare sia i costi totali di capitale che i costi del ciclo di vita nella valutazione economica dei sistemi di accumulo dell'energia. Nel capitolo 4 viene presentato un contributo decisionale e vengono evidenziati gli indicatori chiave per valutare il potenziale delle diverse tecnologie delle turbine eoliche. Questi indicatori vengono utilizzati per selezionare la tecnologia più promettente per un edificio integrato con il fotovoltaico (BIPV). Queste metriche vengono utilizzate per determinare la tecnologia più promettente per una struttura con fotovoltaico integrato. (BIPV). Nel capitolo 5 viene descritta la creazione di un modello di accumulo di energia per un sistema BIPV, insieme a simulazioni della produzione di energia da celle solari e modelli di tecnologie di accumulo di energia da batterie a idrogeno e agli ioni di litio. Vengono esaminati i risultati tecnologici, economici e ambientali di diversi scenari e viene eseguita un'analisi di sensibilità per esaminare in che modo diversi fattori e ipotesi influenzano i risultati. La ricerca si conclude con il capitolo 6, che fornisce una panoramica delle principali conclusioni sugli elementi economici e tecnologici dei sistemi di accumulo di energia per l'integrazione delle fonti rinnovabili. Nel complesso, questa tesi offre informazioni approfondite sui tratti, gli usi e gli aspetti tecnici, economici ed economici dei sistemi di accumulo di energia per l'integrazione rinnovabile, che possono guidare studi e decisioni futuri in questo settore.