Sistemas de carga de teléfonos móviles fuera de la red para las necesidades energéticas rurales

Resumen

Durante varias décadas, la electrificación rural ha seguido siendo un desafío formidable, particularmente en Nigeria. Las restricciones financieras, el terreno rural difícil, la política ineficiente y la falta de desarrollo de la comunidad industrial han contribuido al problema de expansión de la red en estas áreas. Estas áreas son deficientes en energía y sus demandas de energía para mantenerse al día con la tecnología de comunicación de vanguardia aumentan constantemente. Como resultado, las áreas rurales se enfrentan al problema de la tarificación. En consecuencia, muchos residentes rurales se ven obligados a depender de generadores de diesel/gasolina o viajar largas distancias y pagar una prima para cargar sus teléfonos móviles. Por lo tanto, este documento propone un sistema de carga alimentado por energía solar fuera de la red como una solución alternativa y sostenible para satisfacer la demanda de energía de telefonía móvil rural. La metodología empleó características arquitectónicas de seis niveles, con la métrica de comparación económica basada en el valor actual neto y el período de recuperación. Además, el análisis de rendimiento del modelo propuesto reveló que la tasa de carga depende del tipo de batería del teléfono y del tipo de cargador. Además, el sistema de carga móvil fuera de la red tiene un valor actual neto más alto ($20,658 USD) y un período de recuperación más corto de 2,5 años que la inversión alternativa de un generador de gasolina.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

S. Hirmer and P. Guthrie, “The benefits of energy appliances in the off-grid energy sector based on seven off-grid initiatives in rural Uganda,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 79, no. July 2016, pp. 924–934, Nov. 2017,:http://dio.org/10.1016/j.rser.2017.05.152

A. Okubanjo et al., “A Comprehensive Review of Energy Crisis in Nigeria and the contributing Role of Renewable Energy,” Sci. Forum (Journal Pure Appl. Sci., vol. 20, no. 3, p. 284, 2020, http://dio.org/10.5455/sf.89651

A. Okubanjo, O. Godswill, and O. Patrick, “Cost Optimization of Hybrid Solar/ Heat Pump Water Heating System : Model Formulation,” in 2022 IEEE Nigeria 4th International Conference on Disruptive Technologies for Sustainable Development (NIGERCON), 2022, pp. 1–5, mailto:http://dio.org/10.1109/NIGERCON54645.2022.9803094.

F. Birol, “Energy Policies Beyound IEA Countries,” Int. Energy Agency, p. 221, 2019.

M. Madziga, A. Rahil, and R. Mansoor, “Comparison between Three Off-Grid Hybrid Systems (Solar Photovoltaic, Diesel Generator and Battery Storage System) for Electrification for Gwakwani Village, South Africa,” Environments, vol. 5, no. 5, p. 57, May 2018, http://dio.org/10.3390/environments5050057

S. C. Manchester and L. G. Swan, “Off-grid mobile phone charging: An experimental study,” Energy Sustain. Dev., vol. 17, no. 6, pp. 564–571, 2013, :http://dio.org/110.1016/j.esd.2013.10.003

C. Sanitha Michail, “An Innovative Way Of Implementing Efficient Mobile Charger Powered By Solar Energy,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 1070, no. 1, p. 012091, Feb. 2021, http://dio.org/10.1088/1757-899X/1070/1/012091

J. A. Brito-Rojas, J. A. Aguilar-Calderon, O. Garcia-Sanchez, C. Tripp-Barba, A. Zaldivar-Colado, and S. Misra, “A low-cost solar cell charger prototype for smartphone’s battery charging,” in 2014 IEEE 6th International Conference on Adaptive Science & Technology (ICAST), 2014, vol. 2015-Janua, pp. 1–5, http://dio.org/10.1109/ICASTECH.2014.7068137

A. Forest, M. Dallard, and A. Shabani, “An optimized platform for performance evaluation of solar battery chargers,” in 2017 IEEE 30th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE), 2017, pp. 1–4, http://dio.org/10.1109/CCECE.2017.7946832

J. Assres, G. Asfaha, and S. Melaku, “Design and Development of Solar Power Generating Apparels,” J. Text. Eng. Fash. Technol., vol. 1, no. 4, pp. 121–124, 2017, http://dio.org/10.15406/jteft.2017.01.

C. Schuss, B. Eichberger, and T. Rahkonen, “Design specifications and guidelines for efficient solar chargers of mobile phones,” in 2014 IEEE 11th International Multi-Conference on Systems, Signals & Devices (SSD14), 2014, pp. 1–5, http://dio.org/0.15406/jteft.2017.01.00022

L. E. Erickson, J. Cutsor, and J. Robinson, “Solar Powered Charging Stations,” in Solar Powered Charging Infrastructure for Electric Vehicles, Taylor & Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300, Boca Raton, FL 33487-2742: CRC Press, 2016, pp. 23–33, :http://dio.org/110.1201/9781315370002-4

T. Jumphoo, P. Uthansakul, and H.-S. Lui, “Implementation of Wireless Charger for Mobile Phone Based on Solar Energy.,” Suranaree J. Sci. Technol., vol. 21, no. 4, pp. 283–291, 2014.

Q. I. Ali, “System Based on Solar Energy Harvesting,” Iraq J. Electr. Electron. Eng., vol. 7, no. 1, pp. 69–72, 2011.

I. Forenbacher, S. Husnjak, I. Cvitić, and I. Jovović, “Determinants of mobile phone ownership in Nigeria,” Telecomm. Policy, vol. 43, no. 7, p. 101812, Aug. 2019, http://dio.org/10.1016/j.telpol.2019.03.001

C. R. Saha, M. N. Huda, A. Mumtaz, A. Debnath, S. Thomas, and R. Jinks, “Photovoltaic (PV) and thermo-electric energy harvesters for charging applications,” Microelectronics J., vol. 96, no. July 2019, p. 104685, Feb. 2020, http://dio.org/10.1016/j.mejo.2019.104685

P. Nema, R. K. Nema, and S. Rangnekar, “A current and future state of art development of hybrid energy system using wind and PV-solar: A review,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 13, no. 8, pp. 2096–2103, Oct. 2009,http://dio.org/10.1016/j.rser.2008.10.006

E. M. Wanjiru, S. M. Sichilalu, and X. Xia, “Optimal Operation of Integrated Heat Pump-instant Water Heaters with Renewable Energy,” Energy Procedia, vol. 105, pp. 2151–2156, May 2017,http://dio.org/110.1016/j.egypro.2017.03.607

E. Skoplaki and J. A. Palyvos, “On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations,” Sol. Energy, vol. 83, no. 5, pp. 614–624, 2009, http://dio.org/10.1016/j.solener.2008.10.008

A. Porras-Hermoso, S. Pindado, and J. Cubas, “Lithium-ion battery performance modeling based on the energy discharge level,” Meas. Sci. Technol., vol. 29, no. 11, 2018,http://dio.org/10.1088/1361-6501/aae231

B. Dunn, H. Kamath, and J. M. Tarascon, “Electrical energy storage for the grid: A battery of choices,” Science (80-. )., vol. 334, no. 6058, pp. 928–935, 2011,http://dio.org/10.1126/science.1212741

C. Schuss, T. Leikanger, B. Eichberger, and T. Rahkonen, “Efficient use of solar chargers with the help of ambient light sensors on smartphones,” Conf. Open Innov. Assoc. Fruct, vol. 2014-December, pp. 79–85, 2014,http://dio.org/10.1109/FRUCT.2014.7000924

A. Okubanjo, A. Okandeji, and P. Oshevire, “Hybrid Solar / Heat Pump System for Water Heating in Nigeria : Techno-economic assessment,” in 2022 IEEE Nigeria 5th Information Technology for Education and Development (ITED), 2022, pp. 1–6.

Publicado
2022-12-31
Cómo citar
Okubanjo, A., Okandeji, A., & Osifeko, M. (2022). Sistemas de carga de teléfonos móviles fuera de la red para las necesidades energéticas rurales. ITEGAM-JETIA, 8(38), 37-44. https://doi.org/10.5935/jetia.v8i38.842
Sección
Articles