Incorporación de un Algoritmo de Cambio de Carga para el Diseño Óptimo de la Capacidad de Almacenamiento de Energía en Hogares Inteligentes
Autores: Khwanrit, Ruengwit; Lim, Yuto; Javaid, Saher; Charoenlarpnopparut, Chalie; Tan, Yasuo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Incorporación de un Algoritmo de Cambio de Carga para el Diseño Óptimo de la Capacidad de Almacenamiento de Energía en Hogares Inteligentes
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Energía renovable
Sistema de almacenamiento de energía
Sistema de energía
Hogar inteligente
Pérdida de energía
Capacidad óptima
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En el panorama actual del sistema energético, los recursos de energía renovable (ER) juegan un papel fundamental, particularmente en el sector residencial. A pesar de la importancia de estos recursos, la naturaleza intermitente de los recursos de ER, influenciada por las condiciones climáticas variables, plantea desafíos a su fiabilidad como recursos energéticos. Para abordar este desafío, la integración de un sistema de almacenamiento de energía (SAE) surge como una solución viable, permitiendo el almacenamiento de energía excedente durante los períodos de máxima generación y su posterior liberación durante las escaseces. Uno de los grandes desafíos de los SAE es cómo diseñarlos de manera eficiente. Este documento se centra en un sistema de flujo de energía distribuido dentro de un entorno de hogar inteligente, que comprende generadores de energía incontrolables, cargas incontrolables y múltiples unidades de almacenamiento de energía. Para abordar el desafío de minimizar la pérdida de energía en los SAE, este documento propone un enfoque novedoso, llamado esquema de capacidad de almacenamiento eficiente en energía con reducción de pérdidas (SCALE), que combina la asignación de flujo de energía de múltiples cargas con un algoritmo de desplazamiento de carga para minimizar la pérdida de energía y determinar la capacidad óptima de almacenamiento de energía. El problema de optimización para la capacidad óptima de almacenamiento de energía se formaliza utilizando técnicas de programación lineal. Para validar el esquema propuesto, se emplean datos experimentales reales de un entorno de hogar inteligente durante las estaciones de invierno y verano. Los resultados demuestran la eficacia del algoritmo propuesto en la reducción significativa de la pérdida de energía, particularmente en condiciones invernales, y en la determinación de la capacidad óptima de almacenamiento de energía, con reducciones de hasta el 11.4% en la pérdida de energía y hasta el 62.1% en la capacidad óptima de almacenamiento de energía.
Descripción
En el panorama actual del sistema energético, los recursos de energía renovable (ER) juegan un papel fundamental, particularmente en el sector residencial. A pesar de la importancia de estos recursos, la naturaleza intermitente de los recursos de ER, influenciada por las condiciones climáticas variables, plantea desafíos a su fiabilidad como recursos energéticos. Para abordar este desafío, la integración de un sistema de almacenamiento de energía (SAE) surge como una solución viable, permitiendo el almacenamiento de energía excedente durante los períodos de máxima generación y su posterior liberación durante las escaseces. Uno de los grandes desafíos de los SAE es cómo diseñarlos de manera eficiente. Este documento se centra en un sistema de flujo de energía distribuido dentro de un entorno de hogar inteligente, que comprende generadores de energía incontrolables, cargas incontrolables y múltiples unidades de almacenamiento de energía. Para abordar el desafío de minimizar la pérdida de energía en los SAE, este documento propone un enfoque novedoso, llamado esquema de capacidad de almacenamiento eficiente en energía con reducción de pérdidas (SCALE), que combina la asignación de flujo de energía de múltiples cargas con un algoritmo de desplazamiento de carga para minimizar la pérdida de energía y determinar la capacidad óptima de almacenamiento de energía. El problema de optimización para la capacidad óptima de almacenamiento de energía se formaliza utilizando técnicas de programación lineal. Para validar el esquema propuesto, se emplean datos experimentales reales de un entorno de hogar inteligente durante las estaciones de invierno y verano. Los resultados demuestran la eficacia del algoritmo propuesto en la reducción significativa de la pérdida de energía, particularmente en condiciones invernales, y en la determinación de la capacidad óptima de almacenamiento de energía, con reducciones de hasta el 11.4% en la pérdida de energía y hasta el 62.1% en la capacidad óptima de almacenamiento de energía.