Handbook of Photovoltaic Science and Engineering

20.12 THE CASE OF SOLAR HOME SYSTEMS
Global market indicators [81, 82] lead to the estimate that about 1.3 million home sys-
tems for lighting, radio and television are currently in operation, totalling 40 MWp, and
large rural electrification programmes comprising some thousands of SHSs are increas-
ingly becoming a part of the rural market. Thus, SHS represent the most widespread PV
application nowadays, and the trend is likely to continue.
Standardisation of equipment and its mass production represent efficient ways to
obtain low prices and high technical quality. In consequence, SHS designers have to
fix a single “standard” value of energy consumption for a large number of different
families. It must be noted that such standardisation is a requirement imposed by the
technology itself in order to reduce cost and guarantee quality, but it does not correspond
well with the idea of needs at the individual level. PV history shows some interesting
cases [83, 84]. For example, in Reference [83] it is stated that “
. . .
an interesting aspect,

---

THE CASE OF SOLAR HOME SYSTEMS
963
clearly confirmed by the operating results of ENEL plants, is that the intake power by
this type of user
. . .
is rarely the same on any given day, and it is linked to the particular
lifestyle of the people involved, to periods of absence and to the number of occupants of the
houses being supplied, and so on
”. Apart from PV, other types of rural electrification also
provide examples. Figure 20.25 shows the distribution of the individual monthly electricity
consumption measured along four years in the 63 dwellings of Iferd, a Moroccan village
where a small diesel generator set provides 3 h of electricity per day (consumers are
metered and pay for their energy use). The large observed spread leads one to question
the real meaning of reliability parameters such as
LLP
, and the real usefulness of rigorous
PV-sizing methodologies.
It appears that “standard”
LLP
values derived from sizing methodologies are
scarcely representative of the realities in the field. The relationship between reliability
and load, that is, the function
LLP
=
LLP
(L)
for a given PV system, can be explored
just by extending the previously described simulation procedure to a large number of
cases. A certain baseline case has been, first, established by fixing the PV array power
and the battery capacity values,
C
A
and
C
S
, for a given load,
L
BASE
, and a given reli-
ability,
LLP
=
0
.
1. Then, the load has been varied from 0.8
L
BASE
to 1.2
L
BASE
and
the corresponding reliability has been calculated. Figure 20.26 shows the result. Roughly
speaking, we can say that an approximately logarithmic relationship exists in such a way
that
LLP
decreases one order of magnitude for each 30% of load reduction. This result,
together with the observation that real
L
values are generally found within the range
−
50% to
+
100% of the mean, let us conclude that real individual
LLP
values can vary
more than three orders of magnitude (for example, from 10
−
1
to 10
−
4
) in the context
of the same SHS project. This nullifies any attempt at finding a single representative
Consumption in Iferd
−
distribution function
[kWh/month]
No of observ
ations
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48