Tự nhiên [ Đăng ngày (23/03/2024) ]
Tiết kiệm chi phí sử dụng năng lượng nhờ vào bộ lưu điện
Nghiên cứu xem xét vấn đề về tính kinh tế của việc sử dụng năng lượng kết hợp với các bộ lưu trữ năng lượng khi tồn tại hình thức hai giá điện.

Nghiên cứu này phát triển và giải quyết bài toán xác định chi phí nhỏ nhất của việc tiêu thụ năng lượng khi các tỉ lệ giữa công suất tiêu thụ của các thành phần tải, công suất bộ biến đổi và dung lượng của bộ lưu trữ năng lượng. Giả sử rằng các đối tượng tiêu thụ năng lượng chỉ tiêu thụ công suất tác dụng. Đặc tuyến  của tải có giá trị cực đại vào ban ngày và khác nhau giữa các ngày trong tuần. Công suất của tải bao gồm hai phần, thành  phần cố định  bao  gồm các  phụ tải quan trọng và thành phần có thể thay đổi được, tức là có thể dịch chuyển thời điểm sử dụng. Bộ lưu điện, tải và nguồn từ lưới được nối với hệ thống điều khiển phân phối (bao gồm bộ điều khiển nạp/xả và biến đổi điện). Để giải quyết bài toán này, chúng tôi đưa vấn đề cần giải quyết về bài toán lập trình tuyến tính với số biến lên đến hàng ngàn. Chế độ làm việc của hệ thống được đưa vào mô phỏng trong thời gian một tuần với khoảng cách giữa các điểm rời rạc bằng 12 phút.

Kết quả bài toán đã chứng minh được rằng, việc sử dụng thiết bị lưu điện mang lại hiệu quả kinh tế 5-25%, khi chưa tính đến chi phí của hệ thống, các thiết bị lưu trữ và biến đổi năng lượng kèm theo. Việc đánh giá hiệu quả kinh tế tổng thể của chủ đề này phải được khảo sát tất cả các yếu tố kể trên. Trong kết  luận chung của bài báo khẳng định rằng: tại thời điểm hiện nay do giá cả của các thiết bị biến đổi và lưu trữ năng lượng còn cao so với việc tiết kiệm chi phí do cơ chế hai giá mang lại, nên việc sử dụng các thiết bị như vậy là không hiệu quả. Tuy nhiên, bài báo mở ra một kết quả có ý nghĩa vô cùng lớn, trong đó bao gồm việc đưa ra được mô hình toán học để tính toán mô phỏng trong việc tối ưu hóa công suất lắp đặt của các thiết bị trong hệ thống điện đa nguồn, cũng như lợi ích ổn định điện áp và năng lượng.Vấn đề trong bài báo này liên quan đến dự án nghiên cứu nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật trong giai đoạn hiện nay của Liên Bang Nga. Tồn tại thực tế là khi tồn tại cơ chế hai giá (giá điện khác nhau giữa những thời điểm cao điểm và thấp điểm) có thể nhận được sự tiết kiệm chi phí năng lượng ở một mức độ nào đó, khi lắp đặt các bộ lưu trữ năng lượng.

Nghiên cứu này làm rõ một số vấn đề như sau:

- Mức độ tiết kiệm chi phí sử dụng năng lượng đạt được như thế nào và làm thế nào để điều khiển vận hành các bộ lưu điện để tiết kiệm chi phí.

- Sự tương quan của các thành phần công suất của phụ tải, công suất của mạng cung cấp, công suất của bộ biến đổi và dung lượng của bộ lưu trữ năng lượng như thế nào để tiết kiệm tối đa chi phí.

- Và khả năng ổn định điện áp trong hệ thống.

Kết quả cho thấy ngay cả với các giả định khá đơn giản, việc sử dụng bộ lưu điện giúp giảm 5 - 25% chi phí hiệu quả năng lượng. Đồng thời, chi phí vốn của thiết bị bổ sung (bộ lưu điện và bộ chuyển đổi kết nối nó với mạng) được ước tính là đáng kể. Hiệu quả chi phí năng lượng thu được đáng kể (10% trở lên) khi thành phần công suất thay đổi được của tải chiếm từ 10% trở lên so với công suất tối đa lấy từ lưới. Do đó, câu hỏi về hiệu quả tiết kiệm chi phí năng lượng khi sử dụng bộ lưu điện và cơ chế hai giá nhận được câu trả lời (theo nghiên cứu của chúng tôi) là không đáng kể, bởi vì chi phí vận hành và các chi phí đầu tư các thiết bị để lưu điện của người tiêu dùng tương đương với chi phí tiết kiệm được nhờ vào việc tăng mức tiêu thụ điện (bao gồm cả việc lưu lại điện) vào thời điểm giá thấp và giảm mức tiêu thụ điện ở thời điểm giá cao.

Tình hình có thể sẽ thay đổi đáng kể nếu chủ sở hữu có cơ hội sử dụng các nguồn năng lượng thay thế (tái tạo). Chúng tôi dự định sẽ xem xét vấn đề này hơn nữa.


Mức độ hiệu quả kinh tế phụ thuộc vào các đại lượng tương đối

Cũng cần lưu ý tác động tích cực của bộ lưu điện liên quan đến sự ổn định mức độ tiêu thụ năng lượng từ mạng. Đối với hầu hết tất cả các kết hợp tham số được xem xét, chế độ tối ưu về chi phí tiêu thụ điện cũng đi kèm với mức tiêu thụ năng lượng thống nhất trên thực tế từ lưới. 

Ngoài ra trong bài báo này, chúng tôi đã đề suất việc áp dụng bài toán lập trình tuyến tính để tính toán tối ưu các thiết bị có trong hệ thống. Đây là một trong những điểm mới đáng chú ý nhất của bài báo này. Trong các tài liệu trước đây, tác tác giả hầu như chỉ áp dụng các thuật toán điều khiển để tối ưu công suất của hệ thống năng lượng độc lập mà không hoặc ít đề cập đến vấn đề tính toán tối ưu, trong khi điều này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa chi phí đầu tư hệ thống.

Khi chỉ sử dụng năng lượng từ lưới, hiệu quả của việc lưu trữ năng lượng thấp về chi phí đầu tư, nhưng với sự kết hợp của các nguồn năng lượng, như gió và năng lượng mặt trời, hiệu quả này rất đáng kể.

lttsuong
Theo Tạp chí Khoa học – Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng Số 10.2019
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn

Sáng kiến mới  
 
 

CASTI TiVi




© Copyright 2020 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - Phường Cái Khế - Quận Ninh Kiều - thành phố Cần Thơ
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.trithuckhoahoc.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
-->