Implementación de la Operación Óptima de Distritos de Multi-Energía con Respuesta Térmica a la Demanda
Autores: Capone, Martina; Guelpa, Elisa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Implementación de la Operación Óptima de Distritos de Multi-Energía con Respuesta Térmica a la Demanda
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Vectores de energía
Sistemas multi-energía
Redes de calefacción urbana
Respuesta térmica a la demanda
Optimización de la operación
Gestión de la demanda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La combinación de diferentes vectores energéticos en el contexto de sistemas multi-energía es una oportunidad crucial para alcanzar los objetivos de reducción de CO. En el caso de las áreas urbanas, los distritos multi-energía pueden conectarse con redes de calefacción urbana para suministrar calor de manera eficiente a los edificios. En este marco, la inclusión de la respuesta de demanda térmica permite mejorar significativamente el rendimiento de los distritos multi-energía al modificar de manera inteligente las cargas de calor. La optimización de la operación de tales sistemas proporciona excelentes resultados, pero requiere esfuerzos computacionales significativos. En este trabajo, se propone un enfoque novedoso para la optimización rápida de las operaciones de distritos multi-energía, habilitando estrategias de respuesta a la demanda en tiempo real. Se propone un método de optimización de 3 pasos basado en programación lineal entera mixta, con el objetivo de minimizar el costo de operación de los distritos multi-energía. El enfoque se aplica a un caso de prueba caracterizado por demandas de calor/electricidad y refrigeración muy inestables. Los resultados muestran que (a) el costo total de operación de un distrito multi-energía puede reducirse en un 3% con respecto a la operación optimizada sin gestión de la demanda; (b) con respecto a un enfoque de optimización completa, el costo computacional disminuye de 45 minutos a 1 segundo, mientras que la precisión se reduce del 3.6% al 3.0%.
Descripción
La combinación de diferentes vectores energéticos en el contexto de sistemas multi-energía es una oportunidad crucial para alcanzar los objetivos de reducción de CO. En el caso de las áreas urbanas, los distritos multi-energía pueden conectarse con redes de calefacción urbana para suministrar calor de manera eficiente a los edificios. En este marco, la inclusión de la respuesta de demanda térmica permite mejorar significativamente el rendimiento de los distritos multi-energía al modificar de manera inteligente las cargas de calor. La optimización de la operación de tales sistemas proporciona excelentes resultados, pero requiere esfuerzos computacionales significativos. En este trabajo, se propone un enfoque novedoso para la optimización rápida de las operaciones de distritos multi-energía, habilitando estrategias de respuesta a la demanda en tiempo real. Se propone un método de optimización de 3 pasos basado en programación lineal entera mixta, con el objetivo de minimizar el costo de operación de los distritos multi-energía. El enfoque se aplica a un caso de prueba caracterizado por demandas de calor/electricidad y refrigeración muy inestables. Los resultados muestran que (a) el costo total de operación de un distrito multi-energía puede reducirse en un 3% con respecto a la operación optimizada sin gestión de la demanda; (b) con respecto a un enfoque de optimización completa, el costo computacional disminuye de 45 minutos a 1 segundo, mientras que la precisión se reduce del 3.6% al 3.0%.