Algorithms for controlling and optimizing the off-grid operation of a biomass cogeneration unit, PV plant and battery storage
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21720%2F21%3A00355192" target="_blank" >RIV/68407700:21720/21:00355192 - isvavai.cz</a>
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Algoritmy pro řízení a optimalizaci fungování kogenerační jednotky na biomasu, FVE a bateriového úložiště mimo distribuční soustavu
Original language description
Algoritmy pro řízení a optimalizaci fungování kogenerační jednotky na biomasu, FVE a bateriového úložiště mimo distribuční soustavu jsou založeny na dvou predikčních modelech, které na základě vlastních predikcí potřeby tepla a elektřiny zásobeného objektu, výroby elektřiny z fotovoltaických panelů a výroby tepla a elektřiny kogenerační jednotkou Wave spolu se stavem nabití bateriového úložiště dokáží regulovat chod kogenerační jednotky Wave tak, aby bylo zajištěno dlouhodobé udržení provozu celého systému mimo distribuční soustavu a zároveň optimální nakládání s energiemi, resp. primární energií v podobě paliva (biomasy) pro kogenerační jednotku.
Czech name
Algoritmy pro řízení a optimalizaci fungování kogenerační jednotky na biomasu, FVE a bateriového úložiště mimo distribuční soustavu
Czech description
Algoritmy pro řízení a optimalizaci fungování kogenerační jednotky na biomasu, FVE a bateriového úložiště mimo distribuční soustavu jsou založeny na dvou predikčních modelech, které na základě vlastních predikcí potřeby tepla a elektřiny zásobeného objektu, výroby elektřiny z fotovoltaických panelů a výroby tepla a elektřiny kogenerační jednotkou Wave spolu se stavem nabití bateriového úložiště dokáží regulovat chod kogenerační jednotky Wave tak, aby bylo zajištěno dlouhodobé udržení provozu celého systému mimo distribuční soustavu a zároveň optimální nakládání s energiemi, resp. primární energií v podobě paliva (biomasy) pro kogenerační jednotku.
Classification
Type
Z<sub>polop</sub> - Pilot plant
CEP classification
—
OECD FORD branch
20704 - Energy and fuels
Result continuities
Project
<a href="/en/project/TK02020184" target="_blank" >TK02020184: System for fully stand-alone renewable electricity production</a><br>
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2021
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data specific for result type
Internal product ID
PPZ/36/2021/02
Numerical identification
—
Technical parameters
Algoritmy napsané v programovacím jazyku Python s podporou knihovny PyScipOpt využívající hardwarového řešení běžného průmyslového počítače Beckhoff umožňují ekonomicky a energeticky optimální řízení kogenerační jednotky Wave 50 o elektrickém a tepelném výkonu 2 kWe, resp. 50 kWt, fotovoltaické elektrárny o výkonu 1,5 kWp a bateriového úložiště s měniči Victron Multiplus II 5000 VA s nominální kapacitou 9,6 kWh. Algoritmy řeší optimalizační úlohu s mnoha vstupními parametry (aktuální potřeba tepla a elektřiny, predikce výroby tepla a elektřiny kogenerační jednotkou Wave, predikce osvitu FV panelů, nabití baterií...) a na základě těchto parametrů plánují provoz jednotky Wave a bateriového úložiště s cílem minimalizace provozních nákladů. Algoritmy mohou řídit provoz celého systému on-grid i off-grid. V takovém případě se dále starají o zajištění dlouhodobého provozu mimo distribuční síť.
Economical parameters
Navýšení materiálových nákladů o řízení systému Wave + FVE + bateriové úložiště prostřednictvím vyvinutých prediktivních algoritmů: cca 35 000 Kč. Hlavní ekonomický přínos prediktivních algoritmů spočívá v efektivnějším využití paliva pro vytápění a výrobu elektřiny kogenerační jednotkou na biomasu Wave v kombinaci s fotovoltaickou elektrárnou a bateriovým úložištěm pro pokrytí potřeb tepla a částečně elektřiny obytných či jiných budov. Vyšší efektivita využití paliva se v koncovém důsledku projeví zvýšenou sezónní účinností celého energetického systému a nižšími náklady na vytápění a elektřinu. Dalším benefitem daného řešení je možnost využití stejných algoritmů pro řízení systému v ostrovním režimu, tedy bez připojení k distribuční soustavě. V takovém režimu lze zajistit dodávku tepla a v omezeném rozsahu i elektřiny, což je pro koncového zákazníka mnohdy neocenitelný přínos. V případě komerčního nasazení prediktivních algoritmů lze předpokládat navýšení prodejní ceny systému o řádově 50 až 100 tisíc Kč.
Application category by cost
—
Owner IČO
68407700
Owner name
České vysoké učení technické v Praze
Owner country
CZ - CZECH REPUBLIC
Usage type
A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence
Licence fee requirement
Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek
Web page
—