E mare factura? Cum ar fi să reduci costul energiei cu 35%!

În luna decembrie, echipa VIKI a finalizat implementarea modulului HEMS în casa VIKI, în cadrul proiectului dezvoltat în parteneriat cu Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca. Testele au arătat o scădere a costurilor energiei din sistemul de testare de la 9.04 lei/zi la 5.81 lei/zi, atunci când algoritmului îi sunt alocate resurse de energie din panouri fotovoltaice și medii de stocare a energiei, iar prețul energiei este diferențiat pe intervalele de zi și de noapte.

Cum am procedat?

Am interconectat, într-o rețea electrică monitorizată și controlată de un computer, producătorii și consumatorii de energie casnici, oferind astfel posibilitatea gestionării inteligente a necesarului de energie din casă. Altfel spus, am pus bazele unui sistem HEMS (Home Energy Management Systems), al cărui scop central este reducerea costurilor cu energia pentru utilizator, prin folosirea cât mai eficientă a energiei produse de echipamentele casei, apelând inclusiv la posibilitățile de stocare asigurate de o baterie integrată în rețeaua casnică.

Apoi am împărțit Echipamentele casei de test în categorii, de exemplu consumatori care pot fi întrerupți din alimentare (lumini arhitecturale, consumatori neesențiali) și care nu pot fi întrerupți (sistemul de securitate, supraveghere video, senzori, internet, frigider etc.), sau consumatori programabili (mașina de spălat, mașina electrică etc.) și neprogramabili (iluminat, climă, multimedia). Algoritmul VIKI care poate să controleze toate aceste echipamente din casă asigură planificarea consumatorilor programabili în anumite intervale orare și oferă suport pentru gestionarea consumului din surse producătoare de energie regenerabilă. Necesarul de energie suplimentar este preluat din rețea, iar surplusul de energie produs, dar neconsumat, putem alege să-l livrăm în rețea (în acele case unde există panouri fotovoltaice sau Eoliană) sau să-l stocăm într-o baterie de capacitate mare.

Oferim câteva exemple ale experimentului VIKI, cu setări diferite în scenarii de utilizare ale algoritmului:

În absența surselor producătoare de energie și a bateriilor, algoritmul programează consumul în intervalele orare cu tarif redus, în măsura în care constrângerile permit acest lucru. Prezența limitată a mașinii electrice nu permite optimizări. Costul în scenariu este de 9.04 RON.

***

În prezența mediilor de stocare, algoritmul asigură rezerve de energie prin încărcare în intervale orare cu tarif redus, pentru consum ulterior în intervale orare cu tarif ridicat. Costul scade în funcție de capacitatea bateriilor. Costul în scenariu se reduce la 8.89 RON.

***

În prezența surselor producătoare de energie, algoritmul deservește consumul din sursa proprie în intervalele orare cu disponibilitate de producție și livrează surplusul în rețea. Costul scade în funcție de capacitatea de producție. Costul în scenariu devine 6.19 RON.

***

În cazul optim, atunci când beneficiem de prezența surselor producătoare și a mediilor de stocare, surplusul de energie produsă și neconsumată este stocat asigurând rezerve gratuite în scopul utilizării în intervalele în care energia de la rețea este mai scumpă. Costul scade în funcție de capacitatea bateriilor. Costul în scenariu se reduce la 5.81 RON.

***

Caracteristicile sistemului de test:

Surse producătoare de energie în sistemul de test simulator
Medii de stocare a energiei în sistemul de test

Această etapă de dezvoltare a sistemului VIKI a fost realizată în parteneriat cu Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca (UTCN), în cadrul proiectului „Managementul energiei electrice într-o rețea cu surse regenerabile”, propus de UTCN și susținut de Fondul European de Dezvoltare Regională. Proiectul MICROINV cuprinde cercetări în dezvoltarea de algoritmi de management al energiei pentru eficientizarea sistemului, respectiv maximizarea consumului de energie din surse regenerabile. Proiectul a fost cofinanţat din Fondul European de Dezvoltare Regională prin Programul Operaţional Competitivitate 2014-2020.