Optimizing Renewable Energy Use: Direct Current Load Management in Residential Photovoltaic Systems
الباحث(ون):
Abdalla.A.S.Elghazali
Omar B.A.Alghzali
Muhammad G.BouAjila
Rafa A.Elsalabi
المؤسسة:
Tamimi - Libya College of Technical Sciences Derna - Libya
المجال:
الطاقات المتجددة
منشور في:
العدد الثامن والثلاثون - يناير 2026
الملخص
يتناول هذا البحث تحليلًا معمقًا مدعومًا بتجربة محاكاة لقدرة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنزلية على إدارة أحمال التيار المستمر، وذلك بهدف تقييم مدى إسهام هذه الإدارة في تحسين كفاءة استخدام الطاقة وتعزيز مستوى الاكتفاء الذاتي في المباني السكنية المجهزة بهذه الأنظمة. تم تطوير نموذج محاكاة لنظام طاقة شمسية كهروضوئية منزلي لتمثيل أنماط توليد الطاقة الشمسية، واستهلاك الأحمال المنزلية، وتوازن الطاقة على مدار دورة تشغيل يومية تمتد لـ 24 ساعة. كما جرت دراسة ومقارنة عدد من استراتيجيات إدارة الأحمال، من بينها تحويل الأحمال واستخدام وحدات تحكم ذكية، بغرض تحسين الأداء الكلي للنظام.
أظهرت نتائج الدراسة أن تطبيق أساليب فعّالة للتحكم في أحمال التيار المستمر يساهم في تحقيق فائض طاقي ملحوظ وتقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء العامة، مما يعزز استدامة أنظمة الطاقة المنزلية. ويستعرض هذا البحث كذلك مفاهيم متقدمة لتحسين التحكم في أحمال التيار المستمر، ويقترح اتجاهات بحثية مستقبلية مع التركيز على دور تقنيات المنازل الذكية في تطوير كفاءة واستدامة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية...................
الكلمات المفتاحية:........... نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، تيار متردد، إدارة الأحمال، طاقة فعالة، وحدات التحكم الذكية.
Abstract
This work conducts a thorough analysis and a practical experiment on the DC load management capability of household photovoltaic systems. This study was set up to investigate the capability of DC load management to improve energy efficiency and self-sufficiency within residential contexts that are equipped with a photovoltaic system. A simulated model of a domestic photovoltaic system was prepared to present the patterns of solar energy generation, household energy consumption, and resulting energy balance over a time span of 24 hours. Different load management approaches were addressed, such as load shifting or using smart controllers that improve system performance. In general, it was concluded that the application of efficient DC load control can provide a reasonable energy surplus and reduce electrical grid consumption, hence increasing the sustainability of a domestic energy system. This report describes concepts for better DC load control and provides paths for further research, with emphasis on the implications of future smart home technology. (This refers to an hourly simulation representing one full daily operating cycle of the proposed PV system.)...............
Keywords:............ Photovoltaic solar power system