کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4916475 1428095 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Reduction of heat pump induced peak electricity use and required generation capacity through thermal energy storage and demand response
ترجمه فارسی عنوان
کاهش پمپ گرما موجب افزایش مصرف الکتریکی و ظرفیت تولید آن از طریق ذخیره انرژی حرارتی و پاسخ تقاضا شده است
کلمات کلیدی
پاسخ تقاضا، کنترل پیش بینی مدل، پمپ حرارتی، ذخیره انرژی حرارتی، استفاده از انرژی قله، ظرفیت تولید حداکثر،
ترجمه چکیده
تبادل حرارت فضای مسکونی از استفاده از دیگهای بخار گاز نسبت به استفاده از پمپ های حرارتی به عنوان یک روش برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و افزایش بهره وری انرژی و سهم منابع انرژی تجدید پذیر به رسمیت شناخته شده است. پاسخ تقاضا از این سیستم ها می تواند به کاهش بارهای پیک در شبکه برق کمک کند. انعطاف پذیری فوق العاده ای را می توان در قالب یک مخزن ذخیره انرژی انرژی اضافه کرد. این مقاله یک استراتژی کنترل پیش بینی کننده چند هدفه برای چنین سیستمی پیشنهاد می کند که هزینه مصرف انرژی مصرف کنندگان، تاثیرات محیطی مصرف انرژی و تاثیر گسترش ظرفیت تولید برق را در نظر می گیرد. این استراتژی کنترل در یک مطالعه موردی الهام گرفته از پارک تولید برق بلژیک با 500000 پمپ گرما برای بررسی تاثیر اندازه مخزن ذخیره سازی فضا بر هزینه مصرف کننده، مصرف انرژی و ظرفیت تولید برق مورد نیاز است. نتایج نشان می دهد که استراتژی پاسخگویی پیشنهاد شده، ظرفیت بار حداکثر بار را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و تنها با افزایش کمی هزینه ها برای مصرف کننده، کاهش می یابد. هنگام اضافه کردن یک مخزن ذخیره آب بزرگ، ظرفیت اضافی مورد نیاز تقریبا حذف می شود. مستقل از ظرفیت مورد نیاز، کنترل کننده انرژی را از اوج به بوته های تولید کننده مبدل می کند. افزایش حجم مخزن ذخیره سازی حجم انرژی را که تغییر می کند افزایش می دهد. با این حال، هنگامی که پاسخ تقاضا با استفاده از مخزن ذخیره سازی فضای حرارتی اعمال می شود، هزینه های مصرف کننده همواره در مقایسه با مورد بدون پاسخ تقاضا و مخزن ذخیره سازی افزایش می یابد. اگر پاسخگویی تقاضای توسط اپراتور شبکه مورد نظر باشد، صاحبان گرمای پمپ باید مشوق مشارکت شوند و هزینه های اضافی آنها را پرداخت کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
کاهش پمپ گرما موجب افزایش مصرف الکتریکی و ظرفیت تولید آن از طریق ذخیره انرژی حرارتی و پاسخ تقاضا شده است
چکیده انگلیسی
Shifting residential space heating from the use of gas boilers towards the use of heat pumps is recognized as a method to reduce green house gas emissions and increase energy efficiency and the share of renewable energy sources. Demand response of these systems could aid in reducing peak loads on the electricity grid. Extra flexibility can be added in the form of a thermal energy storage tank. This paper proposes a multi-objective model predictive control strategy for such a system, which takes into account the users energy cost, the environmental impact of energy use and the impact of expanding the electricity generation capacity. This control strategy is used in a case study inspired by the Belgian electricity generation park with 500,000 heat pumps to investigate the effect of the size of a space heating storage tank on consumer cost, energy use and required electricity generation capacity. Results indicate that the proposed demand response strategy reduces the required peak load capacity substantially with only a small increase in costs for the consumer. When adding a large hot water storage tank, the required additional capacity is nearly eliminated. Independently of the required capacity, the controller shifts energy use from peak to base generating plants. Increasing the storage tank size increases the amount of energy that is shifted. However, when demand response is applied by using a space heating storage tank, the costs for the consumer always increase relative to the case without demand response or storage tank. If demand response is desired by the grid operator, heat pump owners should be encouraged to participate by remunerating them for their additional expenses.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 195, 1 June 2017, Pages 184-195
نویسندگان
, , ,