Optimal Operation of Flexible Assets in a Residential Energy System: A Rolling Horizon Approach

I nyere tid har løsninger for sluttbrukerfleksibilitet i etterspørselen etter strøm blitt tilgjengelige for private holdninger. Sammen med incentivordninger kan fleksible enheter generere langsiktig verdi for husholdningene. Denne oppgaven presenterer en optimaliseringsmodell og algoritme for optimal kontroll av fleksible enheter under en rullende horisont. Denne tilnærmingen er basert på minimering av kostnader over en prediksjonshorisont som oppdateres for hver iterasjon. Et batterisystem (BESS), elektrisk kjøretøy (EV) med mulighet for toveis lading (V2H), samt fleksibelt varmtvann (DHW) ble undersøkt i denne oppgaven. Modellen ble brukt på et casestudie der enhetene ble simulert i operasjon sammen med en ufleksibel last og solkraft (PV). For å estimere den langsiktige verdien av de fleksible enhetene ble hver måned i 2021 simulert under sanntids strømpriser (RTP) og nettleie bestående av en kombinasjon av brukstid (TOU) og abonnert effekt (CS). Under denne tilnærmingen ble det funnet at BESS reduserer årlige kostnader med 2% sammenlignet med et referansecase, og fleksibelt DHW reduserte årlige kostnader med opp til 2,55%. Smartlading av EV ga 5,7%, og 6,1% hvis toveis V2H-lading ble brukt. Med den bruke ladeeffektiviteten kreves det høye prisvariasjoner for at V2H skal være lønnsomt. Som følge gav noen måneder lavere kostnadsbesparelser når V2H var aktivert sammenlignet med vanlig smartlading. I tilfellet der alle enhetene var simulert i samtidig operasjon, var årlige kostnadsreduksjoner 7,93%. Selv om nettleiekostnaden ble redusert, konkluderes det med at en CS-ordning med 5 kWh/t lastgrense virker begrensende for fleksibilitetspotensialet til fleksible enheter, da store laster ble straffet uavhengig av brukstidspunkt