Published October 14, 2018 | Version v1
Publication Open

Determination of a Suitable Renewable Energy Source for Mini-Grid Business: A Risk-Based Multicriteria Approach

Creators

  • 1. Bells University of Technology
  • 2. University of Lagos

Description

The mini-grid proliferation has helped to improve the current state of electricity supply in several rural areas in developing countries. This is due to the innovations in renewable energy technologies. The impact of this development is the establishment of mini-grid business. There is a need for mini-grid business owners to identify the most suitable energy source for a particular area. To achieve this, proper analysis of risks that impact mini-grid business operations is required for optimal energy source selection. The current study addresses this problem by proposing a conceptual framework that considered risk factors. The conceptual framework analysed scenarios where expected risk values are specified and not specified by decision-makers. This was achieved using fuzzy axiomatic design (FAD), intuitionistic entropy method, and TOPSIS (Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution) methods. The TOPSIS and FAD results were combined using WASPAS (weighted aggregated sum product assessment) method. The proposed conceptual framework was applied in sub-Sahara Africa, Lagos, Nigeria. During the application of the proposed framework, five renewable energy sources and thirteen types of risks were considered. Information from four decision-makers was used to demonstrate the applicability of the framework. The results obtained showed that unpredictable electricity demand and construction completion risks were identified as the least and most important risks for the selection of renewable energy sources for mini-grid, respectively. The FAD and TOPSIS methods identified wind and biomass energy as the best-ranked energy source for mini-grid business, respectively. The WASPAS method and the FAD results were the same.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

وقد ساعد انتشار الشبكات المصغرة على تحسين الحالة الراهنة لإمدادات الكهرباء في العديد من المناطق الريفية في البلدان النامية. ويرجع ذلك إلى الابتكارات في تقنيات الطاقة المتجددة. يتمثل تأثير هذا التطور في إنشاء أعمال شبكات مصغرة. هناك حاجة لأصحاب أعمال الشبكات الصغيرة لتحديد مصدر الطاقة الأنسب لمنطقة معينة. ولتحقيق ذلك، يلزم إجراء تحليل مناسب للمخاطر التي تؤثر على عمليات أعمال الشبكة المصغرة من أجل الاختيار الأمثل لمصادر الطاقة. تتناول الدراسة الحالية هذه المشكلة من خلال اقتراح إطار مفاهيمي يأخذ في الاعتبار عوامل الخطر. حلل الإطار المفاهيمي السيناريوهات التي يتم فيها تحديد قيم المخاطر المتوقعة وعدم تحديدها من قبل صانعي القرار. وقد تحقق ذلك باستخدام التصميم البديهي الغامض (FAD)، وطريقة الانتروبيا البديهية، وطرق TOPSIS (تقنية أداء الطلب عن طريق التشابه مع الحل المثالي). تم الجمع بين نتائج TOPSIS و FAD باستخدام طريقة WASPAS (تقييم المنتج الإجمالي المرجح). تم تطبيق الإطار المفاهيمي المقترح في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، لاغوس، نيجيريا. أثناء تطبيق الإطار المقترح، تم النظر في خمسة مصادر للطاقة المتجددة وثلاثة عشر نوعًا من المخاطر. تم استخدام المعلومات من أربعة من صانعي القرار لإثبات قابلية تطبيق الإطار. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن الطلب غير المتوقع على الكهرباء ومخاطر إكمال البناء تم تحديدها على أنها المخاطر الأقل والأكثر أهمية لاختيار مصادر الطاقة المتجددة للشبكة الصغيرة، على التوالي. حددت طريقتا FAD و TOPSIS طاقة الرياح والكتلة الحيوية كأفضل مصدر للطاقة في أعمال الشبكات الصغيرة، على التوالي. كانت طريقة WASPAS ونتائج FAD هي نفسها.

Translated Description (French)

La prolifération des mini-réseaux a contribué à améliorer l'état actuel de l'approvisionnement en électricité dans plusieurs zones rurales des pays en développement. Cela est dû aux innovations dans les technologies d'énergie renouvelable. L'impact de ce développement est la création d'entreprises de mini-réseaux. Il est nécessaire que les propriétaires d'entreprises de mini-réseau identifient la source d'énergie la plus appropriée pour une zone particulière. Pour y parvenir, une analyse appropriée des risques qui ont un impact sur les opérations commerciales du mini-réseau est nécessaire pour une sélection optimale de la source d'énergie. La présente étude aborde ce problème en proposant un cadre conceptuel tenant compte des facteurs de risque. Le cadre conceptuel a analysé des scénarios où les valeurs de risque attendues sont spécifiées et non spécifiées par les décideurs. Ceci a été réalisé en utilisant la conception axiomatique floue (FAD), la méthode d'entropie intuitionniste et les méthodes TOPSIS (Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution). Les résultats TOPSIS et FAD ont été combinés en utilisant la méthode WASPAS (Weighted Aggregated Sum Product Assessment). Le cadre conceptuel proposé a été appliqué en Afrique subsaharienne, à Lagos, au Nigéria. Lors de l'application du cadre proposé, cinq sources d'énergie renouvelables et treize types de risques ont été pris en compte. Les informations de quatre décideurs ont été utilisées pour démontrer l'applicabilité du cadre. Les résultats obtenus ont montré que la demande d'électricité imprévisible et les risques d'achèvement de la construction ont été identifiés comme les risques les moins importants et les plus importants pour la sélection des sources d'énergie renouvelables pour le mini-réseau, respectivement. Les méthodes FAD et TOPSIS ont identifié l'énergie éolienne et la biomasse comme la source d'énergie la mieux classée pour les activités de mini-réseau, respectivement. La méthode WASPAS et les résultats FAD étaient les mêmes.

Translated Description (Spanish)

La proliferación de minirredes ha ayudado a mejorar el estado actual del suministro de electricidad en varias zonas rurales de los países en desarrollo. Esto se debe a las innovaciones en tecnologías de energía renovable. El impacto de este desarrollo es el establecimiento de negocios de mini-redes. Es necesario que los propietarios de negocios de minirredes identifiquen la fuente de energía más adecuada para un área en particular. Para lograr esto, se requiere un análisis adecuado de los riesgos que afectan las operaciones comerciales de la minirred para una selección óptima de la fuente de energía. El presente estudio aborda esta problemática proponiendo un marco conceptual que considera los factores de riesgo. El marco conceptual analizó escenarios donde los valores de riesgo esperados están especificados y no especificados por los tomadores de decisiones. Esto se logró utilizando el diseño axiomático difuso (FAD), el método de entropía intuicionista y los métodos TOPSIS (Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution). Los resultados de TOPSIS y FAD se combinaron utilizando el método WASPAS (evaluación de producto de suma agregada ponderada). El marco conceptual propuesto se aplicó en África subsahariana, Lagos, Nigeria. Durante la aplicación del marco propuesto, se consideraron cinco fuentes de energía renovables y trece tipos de riesgos. Se utilizó información de cuatro responsables de la toma de decisiones para demostrar la aplicabilidad del marco. Los resultados obtenidos mostraron que la demanda impredecible de electricidad y los riesgos de finalización de la construcción se identificaron como los riesgos menos y más importantes para la selección de fuentes de energía renovables para la minirred, respectivamente. Los métodos FAD y TOPSIS identificaron la energía eólica y la biomasa como la fuente de energía mejor clasificada para el negocio de las minirredes, respectivamente. El método WASPAS y los resultados de FAD fueron los mismos.

Files

2163262.pdf.pdf

Files (4.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3be1ffce1e9fbc0fa64fb1f6a6eeeeef
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحديد مصدر طاقة متجددة مناسب لأعمال الشبكات الصغيرة: نهج متعدد المعايير قائم على المخاطر
Translated title (French)
Détermination d'une source d'énergie renouvelable appropriée pour les activités de mini-réseau : une approche multicritère basée sur les risques
Translated title (Spanish)
Determinación de una fuente de energía renovable adecuada para el negocio de las minirredes: un enfoque multicriterio basado en el riesgo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2897424025
DOI
10.1155/2018/2163262

Is supplement to
https://openalex.org/W99810297 (Other)
https://openalex.org/W4386442661 (Other)
https://openalex.org/W4376471780 (Other)
https://openalex.org/W3209969859 (Other)
https://openalex.org/W3165229883 (Other)
https://openalex.org/W3124459955 (Other)
https://openalex.org/W3048758247 (Other)
https://openalex.org/W3014284641 (Other)
https://openalex.org/W2994198438 (Other)
https://openalex.org/W2254044994 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1942980139
  • https://openalex.org/W1963593953
  • https://openalex.org/W1965013121
  • https://openalex.org/W1965470998
  • https://openalex.org/W1967709365
  • https://openalex.org/W1969855530
  • https://openalex.org/W1974848076
  • https://openalex.org/W1986813400
  • https://openalex.org/W1986891604
  • https://openalex.org/W1990517191
  • https://openalex.org/W1996596824
  • https://openalex.org/W2011878495
  • https://openalex.org/W2027342001
  • https://openalex.org/W2038065477
  • https://openalex.org/W2042102899
  • https://openalex.org/W2045373689
  • https://openalex.org/W2053200000
  • https://openalex.org/W2057862715
  • https://openalex.org/W2061608022
  • https://openalex.org/W2074434738
  • https://openalex.org/W2126856515
  • https://openalex.org/W2135682945
  • https://openalex.org/W2172562711
  • https://openalex.org/W2342049029
  • https://openalex.org/W2402913988
  • https://openalex.org/W2544301458
  • https://openalex.org/W2556338575
  • https://openalex.org/W2564767921
  • https://openalex.org/W2594144543
  • https://openalex.org/W2604940848
  • https://openalex.org/W2751594443
  • https://openalex.org/W2795336627
  • https://openalex.org/W87681195