مدلسازی و بهینه سازی مصرف انرژی در خانه هوشمند با حضور ذخیره‌ساز انرژی، سلول خورشیدی، خودروی برقی و پاسخ‌گویی بار

در یک خانه هوشمند، کلیه اجزای داخلی آن به‌واسطه‌ سیستمی یکپارچه و ایجاد منطقی سازگار با محیط در تعامل با یکدیگرند. در چنین خانه‌ای، مدیریت انرژی (EMS) می‌تواند نقش زیادی در کاهش هزینه مصرف انرژی‌ داشته باشد لذا در این مقاله با توجه به اهمیت فزاینده‌ این بحث، عملکرد یک خانه هوشمند با حضور خودروهای الکتریکی دارای قابلیت تبادل دوطرفه توان با شبکه قدرت، سیستم ذخیره‌ انرژی و نیز پنل‌های خورشیدی در چارچوب یک برنامه‌ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح، مدل‌سازی و ارزیابی شده است. موارد مطالعاتی گوناگونی شامل فروش انرژی الکتریکی حاصل از پنل‌های خورشیدی به شبکه قدرت، بارهای با قابلیت جابجایی زمان مصرف مانند ماشین لباسشویی و همچنین استراتژی‌های مختلف پاسخگویی تقاضا بر پایه تغییرات قیمت انرژی در نظر گرفته شده تا اثرات اقتصادی و فنی خودروهای الکتریکی، باتری ذخیره‌ساز انرژی و پنل‌های خورشیدی ارزیابی گردد. در ارزیابی عملکرد پنل‌های خورشیدی، عدم قطعیت مربوط به پیش‌بینی توان خورشیدی در نظر گرفته شده و مدل خطی آمیخته با عدد صحیح با در نظر گرفتن معیار ارزش در خطر شرطی (CVAR) تحلیل شده است. مدل پیشنهادی در برنامه GAMS پیاده‌سازی شده و نتایج نشان می‌دهد که استفاده از سیستم‌های اضافی برای تأمین انرژی بطور قابل توجهی موجب کاهش هزینه برق خانه هوشمند خواهد شد.