Algoritmy pro řízení a optimalizaci fungování kogenerační jednotky na biomasu, FVE a bateriového úložiště mimo distribuční soustavu

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Algoritmy pro řízení a optimalizaci fungování kogenerační jednotky na biomasu, FVE a bateriového úložiště mimo distribuční soustavu

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Algorithms for controlling and optimizing the off-grid operation of a biomass cogeneration unit, PV plant and battery storage

Popis výsledku anglicky

Algorithms for controlling and optimizing the off-grid operation of a biomass cogeneration unit, PV plant and battery storage are based on two prediction models that predict the heat and electricity demand of the supplied building, electricity production from PV panels and the heat and electricity production of the CHP unit Wave, together with the state of charge of the battery storage. These algorithms are able to regulate the CHP unit Wave and battery storage to ensure the long-term off-grid operation of the entire system and the optimal energy management. Ultimately, the algorithms enable optimal management of the primary energy, i.e. the fuel for the CHP unit Wave.

Druh

Z_polop - Poloprovoz

CEP obor

—

OECD FORD obor

20704 - Energy and fuels

Projekt

<a href="/cs/project/TK02020184" target="_blank" >TK02020184: Systém pro plně autonomní výrobu obnovitelné elektřiny</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2021

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

PPZ/36/2021/02

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

České vysoké učení technické v Praze

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—