مدل ریاضی چند دورهای جهت بهینه سازی مصرف انرژی خانگی با ارائه زمانبندی تجهیزات خانه هوشمند و محاسبه هزینه سلول خورشیدی جهت نصب در خانه هوشمند
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده فناوری های صنعتی ، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
2 کارشناس ارشد، دانشکده فناوری های صنعتی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
doi
10.22075/jme.2023.30664.2456چکیده
خانه هوشمند مجهز به مجموعهای از لوازم خانگی قابل برنامهریزی برای استفاده در ساعاتی از شبانهروز است که قیمت انرژی پایینتر دارد. در اکثر تحقیقات انجام شده در زمینه مدیریت انرژی خانه هوشمند، سعی در ارائه یک مدل ریاضی جهت برنامهریزی و زمانبندی لوازم خانگی قابل برنامهریز برای روز آینده است زیرا در اغلب کشورهای جهان، شرکتهای توزیع انرژی، قیمتهای انرژی را بصورت روزانه برای روز آینده اعلام میکنند در حالیکه در برخی از کشورها نظیر ایران قیمت انرژی در طول یک هفته، یک ماه یا حتی یک سال ثابت است. در بسیاری از تحقیقات پیشین در صورتیکه خانه هوشمند متصل به انرژی تجدیدپذیر در نظر گرفته شده باشد بیشتر تمرکز بر روی فروش انرژی به شبکه است و تامین انرژی مورد نیاز خانه توسط انرژی تجدیدپذیر در الویت بعدی است. در این تحقیق دو مدل ریاضی عدد صحیح چند دورهای ارائه شده است که میتوان برای برنامهریزی روزانه، هفتگی، ماهانه و حتی سالانه خانه هوشمند در نظر گرفت. مدل ریاضی اول بدون اتصال به انرژی تجدیدپذیر از نوع سلول خورشیدی توسعه داده شده است و مدل ریاضی دوم متصل به سلول خورشیدی است که برای رفع نیاز انرژی مورد نیاز خانه هوشمند تا حد امکان تعبیه شده است. مدلهای ریاضی پیشنهادی با استفاده از سالور CPLEX در نرم افزار GAMS حل شده است و در نهایت با مقایسه قیمت بدست آمده توسط دو مدل پیشنهادی، قیمت سلول خورشیدی با توان تولیدی مورد نظر محاسبه شده است. نتایج بدست آمده حاکی از کاهش قابل توجه هزینههای مصرف انرژی است.
