Tương tác quy mô cộng đồng về hiệu quả năng lượng và nhu cầu linh hoạt trong các tòa nhà dân cư
Community-scale interaction of energy efficiency and demand flexibility in residential buildings
Tác giả: Munankarmi Prateek, Maguire Jeff, Balamurugan Sivasathya Pradha, Blonsky Michael, Roberts David, Jin Xin
Ngày đăng tải: 02/06/2021
DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.117149
Chương trình quản lý nhu cầu điện (DSM), bao gồm hiệu quả năng lượng (EE) và nhu cầu linh hoạt (DF), góp phần vận hành lưới điện hiệu quả về mặt chi phí. Từ góc độ hệ thống, các chương trình như vậy giúp giảm chi phí, nâng cao độ tin cậy và giảm các sự cố mạng. Tương tự như vậy, các chương trình DSM giúp khách hàng tham gia giảm hóa đơn tiện ích trong khi vẫn duy trì sự thoải mái cho người sử dụng. Hiểu mối quan hệ giữa EE và DF là chìa khóa để nhận ra toàn bộ tiềm năng của các chương trình DSM. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã lập mô hình cộng đồng dân cư chạy hoàn toàn bằng điện dựa trên cộng đồng 498 ngôi nhà được lên kế hoạch xây dựng ở Fort Collins, Colorado, Hoa Kỳ. Chúng tôi đã sử dụng mô hình cộng đồng này để nghiên cứu mối quan hệ giữa các biện pháp EE khác nhau, bao gồm nâng cấp lớp vỏ tòa nhà và các thiết bị thông minh cũng như DF được kích hoạt bởi hệ thống quản lý năng lượng gia đình (HEMS) đáp ứng biểu giá thay đổi theo thời gian. Các mức EE khác nhau trong nhà – mã tối thiểu, sẵn sàng sử dụng năng lượng bằng không và thậm chí mức hiệu quả lớp vỏ cao hơn – đã được mô phỏng. DF được kích hoạt bởi HEMS, hệ thống điều phối các nguồn lực phía sau đồng hồ đo, bao gồm tải tòa nhà linh hoạt, PV và hệ thống pin gia đình, để giảm thiểu hóa đơn tiện ích trong khi vẫn duy trì sự thoải mái cho người sử dụng. Khi so sánh với những ngôi nhà có mã code tối thiểu, chỉ riêng việc nâng cấp EE đã giảm mức sử dụng năng lượng HVAC trong giờ cao điểm tới 50% và hóa đơn tiện ích HVAC lên tới $312/năm. Với việc bổ sung HEMS, nhu cầu cao điểm trung bình hàng ngày có thể giảm tới 0,58 MW hoặc 1,2 kW/nhà ở những ngôi nhà có hiệu suất đường bao cao hơn. Sự kết hợp giữa nâng cấp EE, HEMS và hệ thống pin gia đình dự kiến sẽ giúp chủ nhà tiết kiệm tới $590/năm đồng thời tăng tính linh hoạt cho tải của cộng đồng. Tuy nhiên, hệ thống HEMS và pin gia đình ít hiệu quả hơn trong việc tăng DF trong các ngôi nhà hiệu quả hơn do tải trọng thấp hơn.
Link: OSTI.org
