Solar and wind energy systems are omnipresent, freely available, environmental friendly, and they are considered as promising power generating sources due to their availability and topological advantages for local power generations. Hybrid solar–wind energy systems, uses two renewable energy sources, allow improving the system efficiency and power reliability and reduce the energy storage requirements for stand-alone applications. The hybrid solar–wind systems are becoming popular in remote area power generation applications due to advancements in renewable energy technologies and substantial rise in prices of petroleum products. This paper is to review the current state of the simulation, optimization and control technologies for the stand-alone hybrid solar–wind energy systems with battery storage. It is found that continued research and development effort in this area is still needed for improving the systems’ performance, establishing techniques for accurately predicting their output and reliably integrating them with other renewable or conventional power generation sources.

This paper develops the Hybrid Solar-Wind System Optimization Sizing (HSWSO) model, to optimize the capacity sizes of different components of hybrid solar-wind power generation systems employing a battery bank. The HSWSO model consists of three parts: the model of the hybrid system, the model of Loss of Power Supply Probability (LPSP) and the model of the Levelised Cost of Energy (LCE). The flow chart of the HSWSO model is also illustrated. With the incorporated HSWSO model, the sizing optimization of hybrid solar-wind power generation systems can be achieved technically and economically according to the system reliability requirements. A case study is reported to show the importance of the HSWSO model for sizing the capacities of wind turbines, PV panel and battery banks of a hybrid solar-wind renewable energy system.

The high prevalence of diabetes globally and its increasing frequency in women of gestational age have generated new research data on the relationship between glycaemia and pregnancy outcomes.The diagnostic criteria for hyperglycaemia in pregnancy recommended by the World Health Organization (WHO) in 1999 were not evidence-based and needed to be updated in the light of previously unavailable data.The update follows the WHO procedures for guidelines development.Systematic reviews were conducted for key questions, and the Grading of Recommendations Assessment, Development and Evaluation (GRADE) methodology was applied to assess the quality of the evidence and to determine the strength of the recommendation on the diagnostic cut-off values for gestational diabetes.Where evidence was absent (diagnosis of diabetes in pregnancy) or GRADE was not deemed suitable (classification), recommendations were based on consensus.The systematic review of cohort studies showed that women with hyperglycaemia detected during pregnancy are at greater risk for adverse pregnancy outcomes, notably, macrosomia of newborn and pre-eclampsia, even after excluding the more severe cases of hyperglycaemia that required treatment.Treatment of gestational diabetes (GDM) is effective in reducing macrosomia, large for gestational age, shoulder dystocia and pre-eclampsia/hypertensive disorders in pregnancy.The risk reduction for these outcomes is in general large, the number need to treat is low, and the quality of evidence is adequate to justify treatment of GDM.Quality of evidence: not graded Strength of recommendation: not evaluated Diagnostic criteria for diabetes in non-pregnant individuals are based on the relationship between plasma glucose values d

Solar energy and wind energy are the two most viable renewable energy resources in the world. Good compensation characters are usually found between solar energy and wind energy. This paper recommend an optimal design model for designing hybrid solar–wind systems employing battery banks for calculating the system optimum configurations and ensuring that the annualized cost of the systems is minimized while satisfying the custom required loss of power supply probability (LPSP). The five decision variables included in the optimization process are the PV module number, PV module slope angle, wind turbine number, wind turbine installation height and battery capacity. The proposed method has been applied to design a hybrid system to supply power for a telecommunication relay station along south-east coast of China. The research and project monitoring results of the hybrid project were reported, good complementary characteristics between the solar and wind energy were found, and the hybrid system turned out to be able to perform very well as expected throughout the year with the battery over-discharge situations seldom occurred.

This paper aims to examine the sustainability and environmental performance of PV-based electricity generation systems by conducting a thorough review of the life cycle assessment (LCA) studies of five common photovoltaic (PV) systems, i.e., mono-crystalline (mono-Si), multi-crystalline (multi-Si), amorphous silicon (a-Si), CdTe thin film (CdTe) and CIS thin film (CIS), and some advanced PV systems. The results show that, among the five common PV systems, the CdTe PV system presents the best environmental performance in terms of energy payback time (EPBT) and greenhouse gases (GHG) emission rate due to its low life-cycle energy requirement and relatively high conversion efficiency. Meanwhile, the mono-Si PV system demonstrates the worst because of its high energy intensity during the solar cells’ production process. The EPBT and GHG emission rate of thin film PV systems are within the range of 0.75–3.5 years and 10.5–50 g CO2-eq./kW h, respectively. In general, the EPBT of mono-Si PV systems range from 1.7 to 2.7 years with GHG emission rate from 29 to 45 g CO2-eq./kW h, which is an order of magnitude smaller than that of fossil-based electricity. This paper also reviews the EPBT and GHG emission rates of some advanced PV systems, such as high-concentration, heterojunction and dye-sensitized technologies. The EBPT of high-concentration PV system is lower, ranging from 0.7 to 2.0 years, but the CO2 emission rate of dye-sensitized PV system is higher than the ones of other PV systems at the moment. The LCA results show that PV technologies are already proved to be very sustainable and environmental-friendly in the state of the art. With the emerging of new manufacturing technologies, the environmental performance of PV technologies is expected to be further improved in the near future. In addition, considering the existing limitations in the previous LCA studies, a few suggestions are recommended.

This paper presents a detailed feasibility study and techno-economic evaluation of a standalone hybrid solar–wind system with battery energy storage for a remote island. The solar radiation and wind data on this island in 2009 was recorded for this study. The HOMER software was employed to do the simulations and perform the techno-economic evaluation. Thousands of cases have been carried out to achieve an optimal autonomous system configuration, in terms of system net present cost (NPC) and cost of energy (COE). A detailed analysis, description and expected performance of the proposed system were presented. Moreover, the effects of the PV panel sizing, wind turbine sizing and battery bank capacity on the system’s reliability and economic performance were examined. Finally, a sensitivity analysis on its load consumption and renewable energy resource was performed to evaluate the robustness of economic analysis and identify which variable has the greatest impact on the results. The results demonstrate the techno-economic feasibility of implementing the solar–wind–battery system to supply power to this island.

The intermittent characteristic of a solar-alone or a wind-alone power generation system prevents the standalone renewable energy system from being fully reliable without suitable energy storage capability. In this study, the most traditional and mature storage technology, pumped hydro storage (PHS), is introduced to support the standalone microgrid hybrid solar-wind system. This paper explores a new solution for the challenging task about energy storage. A mathematical model of the hybrid system is developed and the operating principle is introduced. The proposed system is applied in a case study to power a remote island in Hong Kong, and its technical feasibility is then examined. The hour-by-hour simulation results indicate that the intermittent nature of the renewables can be compensated by introducing the PHS technology. Therefore, a reliable and environmentally friendly power supply can be provided. The results demonstrate that technically the PHS based renewable energy system is an ideal solution to achieve 100% energy autonomy in remote communities.

Standalone renewable energy (RE) systems hold the most promising solution to the electrification of remote areas without utility grid access, while a feasible energy storage is a core part for achieving a continuous and reliable power supply since RE is usually intermittent and weather dependent. In the present study, the pumped hydro storage system is proposed, which is considered as a promising technology for solar energy penetration and particularly for small autonomous systems in remote areas. The mathematical models for the major components are developed, and system reliability and economic criteria are discussed as a benchmark for optimization. The genetic algorithm (GA), along with Pareto optimality concept, is used for the system techno-economic optimization: to maximize power supply reliability and minimize system lifecycle cost simultaneously. The proposed methodology is applied on a real remote inhabited island without power supply. System sizing, simulation and optimization are carried out using single-objective and double-objective GA technique. The performance of the optimal case under zero LPSP is examined. This study demonstrates that the proposed models and optimization algorithm is effective and can be used for other similar studies in the future.

Based on the I–V curves of a photovoltaic (PV) module, a novel and simple model is proposed in this paper to predict the PV module performance for engineering applications. Five parameters are introduced in this model to account for the complex dependence of the PV module performance upon solar-irradiance intensity and PV module temperature. Accordingly, the most important parameters, i.e. the short-circuit current, open-circuit voltage, fill factor and maximum power-output of the PV module, may be determined under different solar irradiance intensities and module temperatures. To validate the developed model, field measured data from one existing building-integrated photovoltaic system (BIPV) in Hong Kong was studied, and good agreements between the simulated results and the field data are found. This model is simple and especially useful for engineers to calculate the actual performances of the PV modules under operating conditions, with limited data provided by the PV module manufacturers needed.