Математическое моделирование и оптимальное управление энергопотреблением микросети комбинированной выработки тепла и электроэнергии

Производство и интеграция возобновляемых источников энергии в системы микросетей в последнее время продемонстрировали значительный рост, благодаря их способности удовлетворять растущие потребности в электроэнергии, при этом не оказывая существенного влияния на загрязнение окружающей среды. Комбинированные системы охлаждения, обогрева и электроснабжения (CCHP), известные как системы тригенерации, являются наиболее эффективным и стабильным способом использования энергии, который имеет широкую перспективу применения. Тем не менее для повышения энергоэффективности и снижения общих затрат функционирования таких систем требуется разработка математической модели и модели оптимального управления CCHP. В работе представлен обзор известных математических моделей и моделей оптимального управления, обеспечивающих снижение затрат при удовлетворении потребностей в электроэнергии, обогреве и охлаждении. Рассмотрена задача совместной оптимизации нескольких критериев эффективности: потребление электроэнергии из сети, годовые общие затраты и выбросы углекислого газа. Проведено сравнение полученных характеристик систем CCHP с учетом различных стратегий их эксплуатации с системами раздельного охлаждения, обогрева и электроснабжения.