Διαχείριση ενέργειας σε έξυπνα σπίτια

Abstract

Η παρούσα διατριβή ασχολείται με το θέμα της διαχείρισης ενέργειας σε “Έξυπνα Σπίτια”. Τα τελευταία χρόνια, η αυξημένη ζήτηση ενέργειας που παρατηρείται παγκόσμια ανάγκασε τους παρόχους να αυξήσουν τις τιμές κατανάλωσης της κιλοβατώρας με αποτέλεσμα ο λογαριασμός ρεύματος των καταναλωτών να παρουσιάζεται οικονομικά φουσκωμένος. Εξαιτίας της κατάστασης αυτής, ο κάθε καταναλωτής προσπαθεί να βρει καινοτόμες λύσεις ώστε να εξοικονομήσει ενέργεια και να μειώσει το κόστος του λογαριασμού του ρεύματος. Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκε ένας αλγόριθμος ο οποίος λαμβάνει πληροφορίες από ένα καταναλωτή για το πλάνο χρήσης των συσκευών του μέσα στην εβδομάδα και προσπαθεί να του δημιουργήσει ένα πρόγραμμα λειτουργίας τους ανά ημέρα όσο πιο κοντά στις προτιμήσεις του λαμβάνοντας υπόψη το μοντέλο διαφορικής τιμολόγησης του Ontario για καλοκαιρινή και για χειμερινή περίοδο και το όριο ασφαλείας υποστατικού που τέθηκε για αποφυγή υπερφόρτωσης της γραμμής. Συγκεκριμένα ο αλγόριθμος προσομοιώνει τρεις διαφορετικές κατηγορίες καταναλωτών. Ο αλγόριθμος έχει εις γνώση του τις τιμές μέσης κατανάλωσης των συσκευών οι οποίες ανακτήθηκαν από τα ενεργειακά δεδομένα REFIT μέσω της εργαλειοθήκης NILMTK. Για σκοπούς προσομοίωσης ανακτήθηκαν δεδομένα συσκευών από δύο διαφορετικά σπίτια. Για κάθε σπίτι, σε κάθε μέρα παρουσιάζονται τα προγράμματα που ο αλγόριθμος δημιούργησε για κάθε τύπο καταναλωτή μαζί με τα σχετικά γραφήματα ημερήσιας κατανάλωσης. Σε κάθε μέρα παρατίθενται παρατηρήσεις για τις διαφορές που προκύπτουν σχετικά με το χρονοπρογραμματισμό των συσκευών. Επιπλέον γίνεται σύγκριση των τύπων των καταναλωτών λαμβάνοντας υπόψη το συνολικό εβδομαδιαίο κόστος κατανάλωσης και μετακίνησης . Στο τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που εξάχθηκαν από τη διατριβή αυτή και πως ο αλγόριθμος αυτός μπορεί να αξιοποιηθεί σε ένα πραγματικό σενάριο διαχείρισης ενέργειας σε σπίτια.