Katedra Elektrotechniki i Informatyki Wydział Elektryczny

W dniu 22 kwietnia 2022 r. odbyło się zebranie Katedry, na którym dr inż. Marcin Fice wygłosił referat zatytułowany „Zarządzanie energią w budynkach”.

Podczas prezentacji omówione zostały uzyskane wyniki w zrealizowanych dwóch projektach badawczych (dofinansowanych ze środków NCBiR). Głównym celem projektów było zarządzania energią elektryczną w trzech grupach budynków: 1) przemysłowych i biurowych; 2) samorządowych i publicznych; 3) mieszkalnych. Celem zarządzania energią było przede wszystkim ograniczenie kosztów zakupu energii nie tylko przez redukcję zużycia, ale również przez uczestnictwo w programach DSM/DSR. Przedstawiono napotkane problemy i opracowane metody zarządzania energią w budynkach z wykorzystaniem metod statystycznych i sztucznej inteligencji.

Prelegent zwrócił uwagę na zróżnicowanie sposobu wykorzystania energii w poszczególnych grupach budynków i powtarzalności oraz przewidywalności dobowego profilu zapotrzebowania na energię elektryczną. W budynkach z grupy 1 i 2 przewidywalność profilu zapotrzebowania na energię elektryczną jest bardzo duża, natomiast sterowanie profilem zapotrzebowania jest ograniczone ze względu na występujące zaplanowane procesy i sposoby wykorzystania energii. W grupie 3 (budynków mieszkalnych) przewidywalność jest utrudniona, natomiast sterowanie profilem jest stosunkowo łatwe. Z tego powodu zastosowane zostały odmienne sposoby sterowania profilem zapotrzebowania. W grupach budynków 1 i 2 zastosowano metody statystyczne oceny profilu zapotrzebowania i wprowadzono wskaźnik potencjału regulacyjnego zasobami wytwórczymi i magazynami energii do celów sterowania mocą w punkcie przyłączenia do sieci elektroenergetycznej oraz wskaźniki kosztu korzystania z zasobów. W grupie 3 do przewidywania dobowego zapotrzebowania na energię elektryczną opracowano model budynku w konwencji digital twin i zastosowano metody sztucznej inteligencji, a sterowanie profilem zapotrzebowania z wykorzystaniem metod zachęty w postaci strażnika energii.

Opracowane metody były testowane w rzeczywistych budynkach wyposażonych w systemy monitorowania zużycia energii przez poszczególne urządzenia (w niektórych przypadkach ponad 200 punktów pomiarowych) i sterowania pracą urządzeń elektrycznych oraz w źródła fotowoltaiczne i magazyny energii. Przy okazji realizowanych prac zaobserwowano zużycie energii przez systemy pomiarowe i sterujące, które w skrajnych przypadkach powodowały wzrost zużycia energii elektrycznej nawet o 10%. Dlatego jedną z opracowanych metod jest dobór liczby punktów pomiarowych w celu uzyskania pozytywnego efekty energetycznego i ekonomicznego (potwierdzając zasadę Pareto: 20% urządzeń zużywa 80% energii).

Wybrane slajdy i zdjęcia z prezentacji