مدل ریاضی چند دوره ای جهت بهینه سازی مصرف انرژی خانگی با ارائه زمان بندی تجهیزات خانه هوشمند و محاسبه هزینه سلول خورشیدی جهت نصب در خانه هوشمند

خانه هوشمند مجهز به مجموعه ای از لوازم خانگی قابل برنامه ریزی برای استفاده در ساعاتی از شبانه روز است که قیمت انرژی پایین تر دارد. در اکثر تحقیقات انجام شده در زمینه مدیریت انرژی خانه هوشمند، سعی در ارائه یک مدل ریاضی جهت برنامه ریزی و زمان بندی لوازم خانگی قابل برنامه ریز برای روز آینده است زیرا در اغلب کشورهای جهان، شرکت های توزیع انرژی، قیمت های انرژی را بصورت روزانه برای روز آینده اعلام می کنند در حالیکه در برخی از کشورها نظیر ایران قیمت انرژی در طول یک هفته، یک ماه یا حتی یک سال ثابت است. در بسیاری از تحقیقات پیشین در صورتیکه خانه هوشمند متصل به انرژی تجدیدپذیر در نظر گرفته شده باشد بیشتر تمرکز بر روی فروش انرژی به شبکه است و تامین انرژی مورد نیاز خانه توسط انرژی تجدیدپذیر در الویت بعدی است. در این تحقیق دو مدل ریاضی عدد صحیح چند دوره ای ارائه شده است که می توان برای برنامه ریزی روزانه، هفتگی، ماهانه و حتی سالانه خانه هوشمند در نظر گرفت. مدل ریاضی اول بدون اتصال به انرژی تجدیدپذیر از نوع سلول خورشیدی توسعه داده شده است و مدل ریاضی دوم متصل به سلول خورشیدی است که برای رفع نیاز انرژی مورد نیاز خانه هوشمند تا حد امکان تعبیه شده است. مدل های ریاضی پیشنهادی با استفاده از سالور CPLEX در نرم افزار GAMS حل شده است و در نهایت با مقایسه قیمت بدست آمده توسط دو مدل پیشنهادی، قیمت سلول خورشیدی با توان تولیدی مورد نظر محاسبه شده است.  نتایج بدست آمده حاکی از کاهش قابل توجه هزینه های مصرف انرژی است.

کلیدواژه ها:

مدیریت مصرف انرژی خانگی ، خانه هوشمند ، انرژی تجدیدپذیر ، سلول خورشیدی ، زمان بندی لوازم خانگی