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歐洲能源研究所(EIFER)是卡爾斯魯厄理工學院和EDF公司的聯合研究中心,是一個處理各個地區能源系統分散化和促進可再生能源的組織。與傳統能源系統不同,本地化能源系統不需要長距離傳輸電力,因為它們靠近它們所服務的負載。由於層次較低,它們提供了電力存儲,可再生能源包含和需求預測的前景。EIFER工程師選擇AnyLogic仿真建模來了解如何規劃和運營本地化系統。它幫助設計了多尺度模型,其中包括能源系統的所有部分,旨在了解整個系統規模的原因和影響。

案例#1:島嶼系統智能電網建模 - 需求側靈活性

問題挑戰:

島嶼地區的能源生產價格昂貴,取決於石油的成本。EIFER旨在測試光伏元件的包含將如何影響這些地區的傳統能源系統,從而試圖降低成本和石油依賴性。

能量系統仿真建模

解決方法:

當前系統包括基於電壓區域的三個標度。選擇具有最低電壓(最終客戶水平)的區域用於實施光伏元件。在將這些分佈在模型中並運行實驗之後,重新匯總數據以捕獲對整個系統的影響並避免任何破壞和功率過度消耗。

當島嶼部分被雲層覆蓋時,決定對場景進行建模,以測試系統的平衡是否會受到干擾。事實證明,由於雲覆蓋,位於非陰天區域的熱電廠的產量較高,這可能導致系統的不平衡。

能量系統仿真建模

改善後:

AnyLogic建模有助於模擬光伏對島上當前能源系統的影響。實施雲覆蓋方案是為了測試模型的靈活性並顯示對系統的氣象影響。

案例#2:地方能源系統管理的優化

問題挑戰:

EIFER研究人員不僅研究新的能源生產方式,還研究已有的能源生產方式,即熱電聯產。該過程涉及同時產生電力和有用的加熱,從而降低生產成本。此外,它是減少碳排放的最具成本效益的方法之一。EIFER工程師使用AnyLogic對熱電聯產能源系統的行為進行建模和優化,並了解其各種能源的相互作用。

能量系統仿真建模

解決方法:

在基於代理的模型中,生產工廠產生電力和熱量,而普通人和第三產業消耗它。熱量流向家庭,而電力流向家庭或電網。產出統計數據顯示了能源如何在消費者中分配,並使分析資本和運營支出成為可能。

改善後 :

AnyLogic幫助將能源系統視為一個整體,將一個部分連接在一個模型中。使用AnyLogic,建立了一個建模庫,使其在其他模型中重用某些塊和代理變得更加簡單。用戶友好的界面簡化了與不熟練的AnyLogic用戶的模型交互。輸出統計數據使建模人員能夠捕捉影響能源系統的季節性因素,並分析經濟指標。

結論:

能源系統往往是多尺度的,可能很容易受到各種因素的影響。透過AnyLogic模擬建模,可以簡化複雜系統並捕獲與變量相關的問題,演示一個規模的變更可能如何影響整個系統。