Microgrids kan hjælpe med at maksimere effektiviteten af ​​vedvarende energiforbrug

En gruppe italienske forskere har udviklet en metode, der muliggør mere effektiv brug af energi i smarte hjem, der er forbundet til et mikronet – et net af individualiserede enheder, der er forbundet med hinanden og én fælles energikilde.

Resultaterne adresserer behovet for effektive tilgange til energistyring i boliger ved at præsentere en strategi, der styrer energidistribution. Mere specifikt, forskerne foreslår en metode, der muliggør planlægning af elektriske energiaktiviteter i smarte hjem forbundet i et mikronet til en distributør. Det her, de demonstrerer, gør det muligt for beboere i mikronettet at fordele energi mellem hinanden på en måde, der sænker den samlede belastning og efterspørgsel efter vedvarende energi.

Forskningen blev offentliggjort i maj-udgaven af IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica ( JAS ), en fælles udgivelse af IEEE og Chinese Association of Automation.

At forsyne bygninger og hjem med en række små og nettilsluttede distribuerede energiressourcer er fordelagtigt af flere årsager. For en, det reducerer energitab i processen med at distribuere og overføre energi fra naturlige kilder som vind og sollys. Også, vind og sollys er ikke konstante kilder - solen kan blokeres af skyer, og vindene ændrer hastighed ofte. Det betyder, at den producerede energi ikke altid bliver brugt fuldstændigt. En måde at løse det på er at opbevare overskudsenergi, hvilket kan være dyrt. Et andet alternativ er at forbinde smarte hjem på en proaktiv måde, så forsyningen af ​​el er balanceret.

I dette studie, forskerne fokuserede på planlægningen af ​​elektriske energiaktiviteter i et mikronet bestående af smarte hjem. Det overordnede mål var at reducere energiforsyningen fra nettet ved at give boliger mulighed for at udveksle deres overskydende vedvarende energi og ved at planlægge de anvendte energimængder optimalt. Hvert smart hjem kan både købe/sælge energi fra/til nettet. Samtidigt, smarte hjem samarbejder og kan købe/sælge lokalt høstet vedvarende energi fra/til andre smarte hjem.

"Den foreslåede tilgang tillader maksimal udnyttelse af den lokalt høstede energi, samtidig med at det sikres, at privatlivets fred om brugernes forbrugsplaner opretholdes, " tilføjer Raffaele Carli, Ph.D., tilsvarende forfatter og forskningsstipendiat ved Politecnico di Bari, Italien.

Forskerne foreslår en decentraliseret optimeringsalgoritme, et system, der gør det muligt for hvert hjem i nettet at fungere som en enkelt el-belastningsknude. De viser, at dette er den bedste tilgang, der muliggør elforbrug og forbrugsplanlægning, så et eventuelt overskud kan deles med andre brugere i netværket.

I fremtiden, forskerne håber at fokusere på at forbedre estimeringer af de parametre, der drejer sig om optimering. "Det næste skridt er at tage fat på et mere komplekst scenarie, hvor private brugere i sidste ende bliver udstyret med energilagringssystemer, hvis kapacitet omfordeles mellem brugerne. I dette tilfælde sigter energiledelsen på at definere en kontrolstrategi, der yderligere sikrer en optimal energilagringsdeling, og samtidig planlægge forbrugsprofilen for de styrbare apparater, den udvekslede vedvarende energi blandt brugerne, og energi, der skal købes/sælges fra distributionsnettet, " tilføjer Carli. Det ultimative mål er at øge effektiviteten i forhold til den store efterspørgsel efter distribution og opbevaring.