Akıllı binalarda talep tarafı enerji yönetimi

Abstract

Elektrik enerjisi gelişen teknoloji ile birlikte günlük yaşantımızda vazgeçilemezdir. Elektrik enerjisinin tüketicilere güvenilir ve sürdürülebilir şekilde iletilmesinde en önemli özellik arz-talep dengesinin gerçek zamanlı olarak sağlanmasıdır. Elektrik enerjisi talebinin sürekli artması ve talebi karşılamak için doğal kaynakların giderek tükenmesi ve dışa bağımlılığı arttırması, elektrik üretim tesislerinin çeşitlenmesi, elektrik depolama sistemlerinin öneminin ve enerji tasarrufu bilincinin de artması ile arz-talep dengesinin sağlanmasında talep tarafı yönetimi büyük önem arz etmektedir. Talep tarafı yönetimi, arz ve talep arasındaki dengesizliği düzeltmek için üretimi artırmak yerine tüketimin zamanlanması ile gerçekleştirilirken aynı zamanda maliyet düşürülmektedir. Talep tarafı yönetimi, tüketicinin konforunu etkilemeden kullanıcının ihtiyaç durumuna ve katılımına göre kısıtlama yaparak ilgili zamanda kısıtlama kadar güç kazancı sağlamaktadır. Dünya genelinde enerji tüketiminin büyük bir kısmını konutlar oluşturduğundan binalarda talep tarafı yönetiminin uygulanması enerjinin verimli kullanımını arttırmaktadır. Bu tez çalışmasında Matlab/ Simulink ortamında bir konut modeli oluşturulmuş ve elektrikli cihazlar bulanık mantık denetleyicisiyle kontrol edilerek enerji tüketiminin yönetim problemi ele alınmıştır. Konut modeline rüzgar ve güneş kaynaklı enerji üretimi dahil edilmiş ve günlük tüketim senaryoları oluşturulmuştur. Talep tarafı yönetimi ile tarifeye göre tüketimin yoğun ve elektriğin birim fiyatının yüksek olduğu saatleri belirlenerek bu saatlerdeki yük talebini fiyatın daha düşük ve yoğun olmayan saatlere ya da yenilenebilir enerji kaynaklı üretimin olduğu saatlere kaydırarak hem maliyetten hem de enerji tüketiminden tasarruf edilmiştir.

With the developing technology, electrical energy is indispensable in our daily life. The most important feature in the reliable and sustainable transmission of electrical energy to users is to provide the supply-demand balance in real time. Demand side management is of great importance in ensuring the supply-demand balance with the continuous increase in the electrical energy demand, the gradual depletion of natural resources and thus increment the foreign dependency to meet the demand, the diversification of electricity power plants, the importance of electricity storage systems and the awareness of energy saving. Demand side management is performed by timing of consumption instead of increasing generation to correct the imbalance between supply and demand, while reducing costs at the same time. Without affecting the comfort of the users, demand side management makes restrictions according to need and participation of user and provides power gain as much as the restriction at the relevant time. Since residences constitute large part of energy consumption worldwide, the application of demand-side management in buildings increases energy efficiency.In this thesis, a housing model is created in the Matlab/ Simulink environment and energy consumption management problem is handled by controlling the electrical devices with a fuzzy logic controller. Wind and solar energy generation are included in the housing model and daily consumption scenarios are created. Both cost and energy consumption is saved with demand side management as hours when consumption is intense and unit price of electricity is high are determined according to tariff, and then by shifting the load demand in these hours to times of lower, off-peak or renewable energy-based generation.