Energy production planning of a network of micro combined heat and power generators
Energy production planning of a network of micro combined heat and power generators
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微型热电联产网络的能源生产规划
DOI：
10.1016/j.apenergy.2012.09.015
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
11.2
通讯作者：
Kopanos G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kopanos G
本文提出了一种基于住宅规模的微型热电联产能源供应链网络，并对其进行了建模和优化。这个家庭微电网的成员之间可以进行电能互换，该微电网与主电网相连，与主电网进行潜在的电力互换。建立了一个数学规划框架，用于此类能源供应链网络的运营规划。在充分满足供热需求的前提下，使总成本最小(包括微型发电系统的启动和运行成本以及发电收入、销售和购电量)构成了本研究的目标函数。此外，提出了一种允许在整个微电网的子群内进行热交换的替代微电网结构，并对初始数学规划公式进行了扩展以处理这一新的方面。为了突出选择一个适当的优化目标的特殊意义，文中给出了一个说明性的例子，该优化目标充分考虑了所讨论问题的主要操作、技术和经济驱动因素。此外，还使用了一些真实世界规模的案例研究来说明本研究中所建议的微型发电能源供应链网络的效率、适用性和潜在的好处。最后，对全文进行了总结，并指出了未来可能的研究方向。
A promising and shortly emerging energy supply chain network based on residential-scale microgeneration through micro combined heat and power systems is proposed, modeled and optimized in this work. Interchange of electrical energy can take place among the members of this domestic microgrid, which is connected to the main electrical grid for potential power interchange with it. A mathematical programming framework is developed for the operational planning of such energy supply chain networks. The minimization of total costs (including microgeneration system’s startup and operating costs as well as electricity production revenue, sales, and purchases), under full heat demand satisfaction, constitutes the objective function in this study. Additionally, an alternative microgrid structure that allows the heat interchange within subgroups of the overall microgrid is proposed, and the initial mathematical programming formulation is extended to deal with this new aspect. An illustrative example is presented in order to highlight the particular significance of selecting a proper optimization goal that thoroughly takes into account the major operational, technical and economic driven factors of the problem in question. Also, a number of real-world size case studies are used to illustrate the efficiency, applicability and the potential benefits of the microgeneration energy supply chain networks suggested in this study. Finally, some concluding remarks are drawn and potential future research directions are identified.
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