کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6683710 501856 2016 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Comparison of load shifting incentives for low-energy buildings with heat pumps to attain grid flexibility benefits
ترجمه فارسی عنوان
مقایسه انگیزه تغییر بار برای ساختمان های کم انرژی با پمپ های حرارتی برای دستیابی به مزایای انعطاف پذیری شبکه
کلمات کلیدی
قیمت برق، کنترل بار مستقیم، پمپ حرارتی، تغییر بار، تولید برق، مدل ارزیابی یکپارچه،
ترجمه چکیده
هدف از این مقاله ارزیابی میزان تغییر بار و انعطاف پذیری سمت چپ برای بهبود عملیات سیستم شبکه برق است. به طور خاص، این مطالعه به بررسی میزان پمپ های حرارتی مسکونی شرکت کننده در تغییر بار می تواند به کاهش هزینه های عملیاتی و انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط با تولید برق کمک کند و اینکه چگونه صاحبان خانه با سیستم های پمپ گرماشین می توانند بهترین انگیزه برای دستیابی به مزایای انعطاف پذیری باشند. پمپ های حرارتی مسکونی هنگامی که به صورت هوشمندانه در عملیات خود سازماندهی می شوند، می توانند هزینه های عملیاتی و انتشار گازهای گلخانه ای را از طریق تغییر بار کاهش دهند تا کاهش برق مصرفی از منابع انرژی تجدیدپذیر و بهبود کارایی نیروگاه های قابل ارسال است. به منظور بررسی تعامل، هر دو سیستم تولید برق و مسکن با پمپ های حرارتی مدل سازی می شوند. در مرحله اول، یک رویکرد مدل سازی یکپارچه ارائه شده است که نشان دهنده مورد ایده آل است که در آن عملیات شبکه برق از لحاظ تعهد واحد و اعزام به طور همزمان با تعداد زیادی از پمپ های حرارتی مسکونی واقع در خانه طراحی شده برای طراحی کم انرژی استانداردها در حالی که این رویکرد بهینه سازی مشترک خود را برای پیاده سازی در زمان واقعی ارائه نمی دهد، آن را به عنوان حد بالا برای صرفه جویی در هزینه عملیاتی قابل دستیابی می کند. تمرکز اصلی این مقاله این است که تا چه حد می توان میزان انگیزه های تغییر بار را در دستیابی به پتانسیل صرفه جویی ذکر شده در بالا ارزیابی کرد. دو نوع انگیزه ها مورد بررسی قرار می گیرد: کنترل مستقیم بار و قیمت گذاری پویا زمان استفاده. از آنجایی که هر دو سیستم تولید برق و ساختمان های مسکونی با پمپ های گرما برای بهینه سازی مشترک مدل سازی شده اند، عملکرد هر دو انگیزه تغییر بار را می توان با جداگانه ارزیابی تقاضا و عرضه مقایسه کرد. عملکرد برتر برای سناریو کنترل مستقیم بار است و به 60-90٪ از صرفه جویی های حاصل شده در بهترین سناریو بهینه شده بهینه شده است. در زمان قیمت گذاری پویا، عملکرد ضعیف از لحاظ کاهش هزینه و انتشار گازهای گلخانه ای، زمانی است که پاسخ پمپ گرما در نظر گرفته نشده است. هنگامی که پاسخ پمپ گرما به حساب می آید، قیمت گذاری دینامیک زمان استفاده بهتر انجام می شود. با این حال، هر دو طرح های زمان بندی قیمت دینامیک عملکرد پایین تر را در سطح بالا نفوذ پمپ حرارتی مسکونی نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
مقایسه انگیزه تغییر بار برای ساختمان های کم انرژی با پمپ های حرارتی برای دستیابی به مزایای انعطاف پذیری شبکه
چکیده انگلیسی
This paper aims at assessing the value of load shifting and demand side flexibility for improving electric grid system operations. In particular, this study investigates to what extent residential heat pumps participating in load shifting can contribute to reducing operational costs and CO2 emissions associated with electric power generation and how home owners with heat pump systems can be best motivated to achieve these flexibility benefits. Residential heat pumps, when intelligently orchestrated in their operation, can lower operational costs and CO2 emissions by performing load shifting in order to reduce curtailment of electricity from renewable energy sources and improve the efficiency of dispatchable power plants. In order to study the interaction, both the electricity generation system and residences with heat pumps are modeled. In a first step, an integrated modeling approach is presented which represents the idealized case where the electrical grid operation in terms of unit commitment and dispatch is concurrently optimized with that of a large number of residential heat pumps located in homes designed to low-energy design standards. While this joint optimization approach does not lend itself for real-time implementation, it serves as an upper bound for the achievable operational cost savings. The main focus of this paper is to assess to what extent load shifting incentives are able to achieve the aforementioned savings potential. Two types of incentives are studied: direct load control and dynamic time-of-use pricing. Since both the electricity generation supply system and the residential building stock with heat pumps had been modeled for the joint optimization, the performance of both load shifting incentives can be compared by separately assessing the supply and demand side. Superior performance is noted for the direct-load control scenario, achieving 60-90% of the cost savings attained in the jointly optimized best-case scenario. In dynamic time-of-use pricing, poor performance in terms of reduced cost and emissions is noted when the heat pumps response is not taken into account. When the heat pumps response is taken into account, dynamic time-of-use pricing performs better. However, both dynamic time-of-use pricing schemes show inferior performance at high levels of residential heat pump penetration.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 167, 1 April 2016, Pages 80-92
نویسندگان
, , ,