Paylaşımlı Elektrik Enerjisi Depolama Sisteminin Kullanımına Dayanan Bir Enerji Yönetimi Yaklaşımı
An Energy Management Approach Based on the Use of Shared Electrical Energy Storage System
Yazar: Taşcıkaraoğlu, Akın; Erdinç, Ozan
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi No. 16, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Energy management,load demand forecasting,photovoltaic power forecasting,photovoltaic systems,energy storage ; Enerji yönetimi,fotovoltaik güç tahmini,fotovoltaik sistemler,paylaşımlı enerji depolama sistemi,yük talebi tahmini

Bu çalışmada, bir paylaşımlıelektrik enerjisi depolama sistemi kullanan ve aynı bölge içerisinde yer alanbelli bir sayıdaki evsel tüketicinin toplam enerji maliyetini en azaindirebilmek ve bu evlerin bağlı olduğu dağıtım şebekesindeki pik yük talebiniazaltabilmek amacıyla bir tahmin algoritmasına dayanan bir enerji yönetimiyaklaşımı önerilmektedir. Önerilen yöntem, farklı güçlerde fotovoltaik (PV)panellere sahip olan evlere ait elektrik üretimi ve tüketimi miktarlarını, budeğerlere ait farklı zaman ölçeklerindeki tahminleri ve bir gerçek zamanlıfiyatlama elektrik tarifesine ait değişken fiyatları dikkate alarak, evlertarafından üretilen elektrik enerjisinden en yüksek seviyede faydalanmayıhedeflemektedir. Bu amaçla, her bir eve ait üretim, öncelikle evin kendisinintüketimini karşılamak amacıyla kullanılmaktadır. İhtiyaç fazlası üretiminmevcut olması durumunda ise üretilen enerji belirtilen değişkenler dikkatealınarak bölge içerisindeki diğer evlerin tüketimi için kullanılmakta,paylaşımlı depolama sisteminde depolanmakta veya şebekeye satılmaktadır.Önerilen yaklaşımına göre evler, şebekeye veya bölgedeki diğer evlere sağladıklarıenerji miktarı oranında enerji kredileri kazanmaktadırlar ve bu kredilere karşılıkgelecek miktarda enerjiyi paylaşımlı enerji depolama sisteminden, özellikleelektrik satın alma fiyatının yüksek olduğu zaman dilimlerinde kullanarakönemli bir maddi kazanç elde etmektedirler. Belirli bir sayıda evsel tüketiciyeait gerçek yük talebi ve PV güç üretimi verileri kullanılarak yapılan benzetimçalışmalarında, paylaşımlı enerji depolama sisteminin var olmadığı durumda eldeedilen sonuçlar ile ve depolama sisteminin var olduğu ancak ilgili tahmindeğerlerinin göz önüne alınmadığı durumda elde edilen sonuçlar ilekarşılaştırmalar yapılmıştır. Belirtilen karşılaştırmalar, önerilen paylaşımlıenerji depolama sistemi ve tahmin algoritması kullanımına dayanan enerjiyönetimi yaklaşımının son kullanıcı açısından enerji maliyetini azaltmakta vedağıtım sistemi işletmecisi açısından pik yük talebini sınırlamakta etkiliolduğunu göstermiştir.

In this study, an energy management approachbased on a forecasting algorithm is proposed in order to minimize the totalenergy cost of a certain number of residential consumers using a sharedelectrical energy storage system and located in the same area, and to reducethe peak load demand in the distribution network to which these houses areconnected. The proposed method aims to utilize the electricity produced by thehouses at the highest level by taking into account the amounts of electricityproduction and consumption of houses with photovoltaic (PV) panels of differentpowers, forecasts of these values at different time scales ​​and variableprices of a real-time pricing electricity tariff. For this purpose, theproduction of each house is used primarily to meet the consumption of the houseitself. In case of surplus production, the produced energy is used for theconsumption of other houses in the area, stored in the shared storage system orsold to the network by taking the mentioned variables into account. Accordingto the proposed approach, houses earn energy credits in proportion to theamount of energy they provide to the grid or other houses in the area, and theyobtain a significant financial gain by using the corresponding amount of energyfrom the shared energy storage system, especially in the periods of highelectricity purchase price. In the simulation studies carried out by using realload demand and PV power production data for a certain number of residentialconsumers, the comparisons are performed with the results obtained in theabsence of a shared energy storage system and the results obtained in case thestorage system exists but the relevant forecast values ​​are not taken intoconsideration. These comparisons have shown that the proposed energy managementapproach based on the use of shared energy storage system and forecastingalgorithm is effective in reducing the energy cost for the end user andlimiting the peak load demand for the distribution system operator.