بهينه سازي عملكرد يك هاب انرژي خانگي براي كاهش هدررفت انرژي سيستم خورشيدي

Optimal Operation of Residential Energy Hub to Minimize PV Curtailment

اخيرا براي معرفي چارچوب هايي كه در آن حامل هاي مختلف انرژي مانند برق و گاز طبيعي به صورت همزمان وجود دارند، از مفهوم هاب انرژي استفاده مي شود. در اين مقاله، عملكرد يك هاب انرژي خانگي با در نظر گرفتن منابع تجديدپذير به منظور به حداقل رساندن هزينه انرژي بهينه سازي شده است. ورودي هاي هاب انرژي شامل برق و گاز طبيعي دريافتي از شبكه و همچنين انرژي دريافتي از پنل هاي خورشيدي مي باشد. يك واحد توليد همزمان برق و حرارت (CHP) و يك بويلر گازي براي تامين بار حرارتي و الكتريكي مدل سازي شده اند. هدررفت انرژي پنل هاي خورشيدي نيز به عنوان شاخصي ديگر در فرآيند بهينه سازي در نظر گرفته شده است. همچنين در اين مقاله اثر وجود خودرو برقي قابل اتصال به شبكه (PHEV) و همچنين ذخيره ساز حرارتي روي هدررفت انرژي پنل هاي خورشيدي در نظر گرفته شده است. با توجه به اينكه زمان هاي حضور خودرو برقي در خانه همپوشاني با زمان هاي توليد انرژي توسط پنل هاي خورشيدي ندارد، تاثير اين المان بر هدررفت انرژي پنل هاي خورشيدي ناچيز مي باشد. در حالي كه وجود ذخيره ساز حرارتي باعث كاهش چشمگير هدررفت انرژي پنل هاي خورشيدي مي شود. مطالعه اخير و نتايج آن در اين مقاله ارائه شده است.

The concept of energy hub has been recently defined for considering different energy carriers such as electricity and natural gas in one integrated system. In this paper, the operation of a renewable-based residential energy hub is optimized to minimize the energy cost. Inputs of the energy hub are the received electricity and natural gas from the grid, and electricity generated by PV panels. A combined heat and power (CHP) unit and a gas boiler are also modeled in the proposed residential energy hub to provide heat and electrical demands. PV curtailment is also considered as another criterion in the optimization procedure. The impact of PHEV and a heat storage system on the operation of the energy hub and the amount of PV curtailment is also investigated in this paper. Since the presence of PHEV at home during a day is not usually concurrent with the PV generation, the results show that considering PHEV in the energy hub model may have low impact on the PV curtailment. However, the presence of heat storage system reduces the PV curtailment, significantly. The presented study and results show the effectiveness of the proposed structure and methodology in this paper.