Otimização Robusta de Recursos Energéticos em Edifícios utilizando MetaHeurística

• Autor(a) principal: Borges, Nuno dos Santos
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/9945
• topic: Edifícios Inteligentes; Gestão da Procura; Gestão de Recursos Energéticos; Multi-Objective Particle Swarm Optimization; Otimização Robusta; Veículos Elétricos; Demand Response; Electric Vehicles; Energy Resource Management; Robust Optimization; Smart Building

A utilização da produção distribuída é vista como uma solução para responder aos desafios energéticos e ambientais dos dias de hoje, existindo cada vez maior integração destas unidades de produção de pequena escala nos edifícios. Com o aumento da produção distribuída por fontes de energia renováveis, como é o caso da eólica e fotovoltaica, são introduzidas novas dificuldades no escalonamento de recursos, isto devido às incertezas das condições atmosféricas que levam a erros de previsão. Dito isto, as ferramentas de gestão de recursos energéticos em edifícios têm que ser capazes de modelar este comportamento incerto. A principal contribuição desta dissertação foca-se no desenvolvimento de uma metodologia capaz de resolver o problema da gestão de recursos energéticos em edifícios para o dia seguinte, considerando as incertezas associadas à produção de energia das unidades fotovoltaicas e eólicas. Para modelar esta incerteza foi incorporado um modelo de otimização robusta no multi-objective particle swarm optimization. A otimização robusta numa meta-heurísticas representa uma importante contribuição desta dissertação, tendo em conta a escassez de trabalhos que abordam esta temática na literatura atual, especialmente na área da gestão de edifícios. Este tipo de abordagem permite obter uma solução mais conservadora, a melhor solução considerando os piores cenários. O problema proposto nesta tese considera dois objetivos conflituantes, a maximização dos lucros e minimização das emissões de CO2. Outras contribuições relevantes são os modelos de negócios considerados, nomeadamente, o facto do edifico poder em cada período comprar energia a diferentes comercializadores de energia e o uso do vehicle-to-building, onde o veículo pode fornecer energia ao edifício, e ainda o uso de sistemas de armazenamento. Adicionalmente, foi proposto um modelo inovador de gestão da procura, que considera o preço diário da potência de pico e um incentivo para a minimizar. É apresentado um caso de estudo de um edifício real de Portugal, de forma a verificar a viabilidade do algoritmo robusto implementado.