Comparación de un nuevo modelo dinámico de optimización de enjambre de partículas con HOMER en el dimensionamiento óptimo de sistemas de energía híbrida PV-hidrógeno integrados en la red
Autores: Atteya, Ayatte I.; Ali, Dallia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comparación de un nuevo modelo dinámico de optimización de enjambre de partículas con HOMER en el dimensionamiento óptimo de sistemas de energía híbrida PV-hidrógeno integrados en la red
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Inteligencia artificial
Sistema de energía híbrida dinámica PV-H
Optimización de enjambre de partículas
Costo nivelado de energía
Gestión de energía
Comparación de referencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el desarrollo de un modelo de sistema energético híbrido dinámico integrado basado en Inteligencia Artificial (IA) junto con un análisis comparativo reflexivo de su rendimiento frente al software comercialmente disponible HOMER. En este documento, se desarrolla un novedoso modelo de sistema dinámico de Optimización de Enjambre de Partículas (PSO) mediante la integración de un algoritmo PSO con un preciso modelo de sistema energético híbrido PV-H dinámico que se desarrolla para simular con precisión el sistema híbrido considerando el comportamiento dinámico de sus componentes individuales. El modelo novedoso desarrollado permite considerar el comportamiento dinámico del sistema energético híbrido PV-H al optimizar su dimensionamiento dentro de edificios conectados a la red para minimizar el costo nivelado de la energía y mantener la gestión energética en los componentes del sistema híbrido y la red para satisfacer las demandas de carga del edificio. El modelo desarrollado se aplicó en un edificio conectado a la red de estudio para permitir la comparación de sus resultados con los de HOMER. La comparación mostró que los resultados óptimos de dimensionamiento del modelo desarrollado, así como el costo nivelado de la energía correspondiente, coinciden estrechamente con los de HOMER. En cuanto a la gestión energética, los resultados de la comparación mostraron que la estrategia implementada dentro del modelo desarrollado permite maximizar el suministro de energía verde al edificio, alineándose así con el objetivo de transición energética hacia energía neta cero, mientras que la implementada en HOMER se basa en minimizar el costo nivelado de la energía independientemente del suministro de energía verde al edificio. Otro privilegio revelado por la comparación es que el modelo desarrollado permite una cuantificación más realista de la producción de hidrógeno del electrolizador porque considera el comportamiento dinámico del electrolizador en respuesta a la entrada variable de PV, y también permite una cuantificación más realista de la producción de electricidad de la celda de combustible porque considera el comportamiento dinámico de la celda de combustible en respuesta a los niveles variables de hidrógeno almacenados en el tanque.
Descripción
Este documento presenta el desarrollo de un modelo de sistema energético híbrido dinámico integrado basado en Inteligencia Artificial (IA) junto con un análisis comparativo reflexivo de su rendimiento frente al software comercialmente disponible HOMER. En este documento, se desarrolla un novedoso modelo de sistema dinámico de Optimización de Enjambre de Partículas (PSO) mediante la integración de un algoritmo PSO con un preciso modelo de sistema energético híbrido PV-H dinámico que se desarrolla para simular con precisión el sistema híbrido considerando el comportamiento dinámico de sus componentes individuales. El modelo novedoso desarrollado permite considerar el comportamiento dinámico del sistema energético híbrido PV-H al optimizar su dimensionamiento dentro de edificios conectados a la red para minimizar el costo nivelado de la energía y mantener la gestión energética en los componentes del sistema híbrido y la red para satisfacer las demandas de carga del edificio. El modelo desarrollado se aplicó en un edificio conectado a la red de estudio para permitir la comparación de sus resultados con los de HOMER. La comparación mostró que los resultados óptimos de dimensionamiento del modelo desarrollado, así como el costo nivelado de la energía correspondiente, coinciden estrechamente con los de HOMER. En cuanto a la gestión energética, los resultados de la comparación mostraron que la estrategia implementada dentro del modelo desarrollado permite maximizar el suministro de energía verde al edificio, alineándose así con el objetivo de transición energética hacia energía neta cero, mientras que la implementada en HOMER se basa en minimizar el costo nivelado de la energía independientemente del suministro de energía verde al edificio. Otro privilegio revelado por la comparación es que el modelo desarrollado permite una cuantificación más realista de la producción de hidrógeno del electrolizador porque considera el comportamiento dinámico del electrolizador en respuesta a la entrada variable de PV, y también permite una cuantificación más realista de la producción de electricidad de la celda de combustible porque considera el comportamiento dinámico de la celda de combustible en respuesta a los niveles variables de hidrógeno almacenados en el tanque.