- Tytuł:
-
Simulation of the use of a heat accumulator in combined heat and power plants
Symulacja wykorzystania akumulatora ciepła w elektrociepłowni - Autorzy:
-
Jastrzębski, P.
Saługa, P. W. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/282843.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
- Tematy:
-
energy production
energy storage
consumption forecasting
Monte Carlo simulation
produkcja energii
magazynowanie energii
prognozowanie zużycia
symulacja Monte Carlo - Opis:
-
The sustainable management of energy production and consumption is one of the main challenges
of the 21st century. This results from the threats to the natural environment, including the
negative impact of the energy sector on the climate, the limited resources of fossil fuels, as well as
the unstability of renewable energy sources – despite the development of technologies for obtaining
energy from the: sun, wind, water, etc. In this situation, the efficiency of energy management, both
on the micro (dispersed energy) and macro (power system) scale, may be improved by innovative
technological solutions enabling energy storage. Their effective implementation enables energy
storage during periods of overproduction and its use in the case of energy shortages.
These challenges cannot be overestimated. Modern science needs to solve various technological
issues in the field of storage, organizational problems of enterprises producing electricity and heat,
or issues related to the functioning of energy markets.
The article presents the specificity of the operation of a combined heat and power plant with
a heat accumulator in the electricity market while taking the parameters affected by uncertainty
into account. It was pointed out that the analysis of the risk associated with energy prices and
weather conditions is an important element of the decision-making process and management
of a heat and power plant equipped with a cold water heat accumulator. The complexity of the
issues and the number of variables to be analyzed at a given time are the reason for the use of
advanced forecasting methods. The stochastic modeling methods are considered as interesting tools that allow forecasting the operation of an installation with a heat accumulator while taking
the influence of numerous variables into account. The analysis has shown that the combined use
of Monte Carlo simulations and forecasting using the geometric Brownian motion enables the
quantification of the risk of the CHP plant’s operation and the impact of using the energy store on
solving uncertainties. The applied methodology can be used at the design stage of systems with
energy storage and enables carrying out the risk analysis in the already existing systems; this will
allow their efficiency to be improved. The introduction of additional parameters of the planned
investments to the analysis will allow the maximum use of energy storage systems in both industrial
and dispersed power generation.
Zrównoważone zarządzanie produkcją i zużyciem energii stanowi jedno z naczelnych wyzwań XXI wieku. Wiąże się ono z zagrożeniami stanu środowiska przyrodniczego m.in. wskutek negatywnego wpływu energetyki na klimat, ograniczoności zasobów paliw kopalnych, a także niestabilności produkcji energii z wykorzystaniem źródeł odnawialnych – pomimo rozwijających się technologii pozyskania energii ze słońca, wiatru, wody, itp. W takiej sytuacji jednym ze sposobów poprawy efektywności gospodarki energetycznej – zarówno w skali mikro (energetyka rozproszona), jak i makro (system elektroenergetyczny), mogą być innowacyjne rozwiązania technologiczne umożliwiające magazynowanie energii. Ich skuteczna implementacja pozwoli na jej gromadzenie w okresach nadprodukcji i wykorzystanie w sytuacjach niedoboru. Wyzwania te są nie do przecenienia – przed współczesną nauką staje konieczność rozwiązywania różnego rodzaju zagadnień technologicznych w zakresie magazynowania, problemów organizacyjnych przedsiębiorstw wytwarzających energię elektryczną i ciepło, czy kwestii dotyczących funkcjonowania rynków energii. W artykule przedstawiono specyfikę funkcjonowania elektrociepłowni z magazynem ciepła na rynku energii elektrycznej w odniesieniu do związanych z tym parametrów obarczonych niepewnością. Zwrócono uwagę, że istotnym elementem procesu decyzyjnego i sterowania elektrociepłownią wyposażoną w niskotemperaturowy wodny akumulator ciepła – jako systemem – jest analiza ryzyka związanego z cenami energii oraz warunkami atmosferycznymi. Złożoność zagadnień, liczba zmiennych, jakie należy przeanalizować w danym czasie skłania do zastosowania zaawansowanych metod prognozowania. Uznano, że interesującymi narzędziami, które pozwalają na prognozowanie pracy instalacji z magazynem energii z uwzględnieniem wpływu wielu zmiennych mogą być stochastyczne metody modelowania. W wyniku zrealizowanych badań pokazano, że łączne wykorzystanie symulacji Monte Carlo i prognozowania z wykorzystaniem geometrycznego ruchu Browna umożliwia kwantyfikację ryzyka działalności elektrociepłowni i wpływ zastosowania magazynu energii na rozwiązywanie niepewności. Zastosowana metodyka może zostać wykorzystana zarówno na etapie projektowania systemów z magazynami energii, jak też umożliwić bieżącą analizę ryzyka w systemach już funkcjonujących; pozwoli to na poprawę efektywności ich funkcjonowania. Wprowadzenie do analizy dodatkowych parametrów planowanych inwestycji otworzy perspektywy maksymalneego wykorzystania wielkości magazynów energii zarówno w energetyce zawodowej, jak i rozproszonej. - Źródło:
-
Polityka Energetyczna; 2018, 21, 2; 75-87
1429-6675 - Pojawia się w:
- Polityka Energetyczna
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł