国家建筑存量的自下而上能源供应优化
物理与社会
2020-01-07 v1 最优化与控制
摘要
分布式能源（DER）的安装与运行以及供热电气化显著改变了住宅建筑存量与电网基础设施的交互方式。在国家层面评估 DER 的大规模部署需分析数百万栋独立建筑，带来巨大的计算负担。为克服此问题，本文提出一种新颖的自下而上模型，其包含一种聚合算法，用于从人口普查数据生成空间分布的典型住宅建筑集合。随后每栋典型建筑通过混合整数线性规划进行优化，以推导其成本最优的技术采纳与运行方案，并确定其在未来情景中变化的电网负荷。该模型针对德国进行验证，考虑200栋典型建筑即可充分代表住宅建筑存量的多样性。在2050年的未来情景中，光伏与热泵被预测为不同建筑类型中最具经济与生态稳健性的供应方案。然而，其电力生成与需求在时间上并不匹配，导致农村地区冬季峰值电力电网负荷翻倍。城市地区可通过高效的热电联产机组予以补偿，而此类机组在农村地区并不具备成本效益。
引用
@article{arxiv.2001.01554,
title = {Bottom-up energy supply optimization of a national building stock},
author = {Leander Kotzur and Peter Markewitz and Martin Robinius and Gonçalo Cardoso and Peter Stenzel and Miguel Heleno and Detlef Stolten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01554},
year = {2020}
}
备注
Preprint submitted to Energy & Buildings