電力の消費と節約は、国全体にとっても各家庭にとっても、常に重要な問題でした。現在、この課題は世界的な議題として提起されています。
このブログ投稿では、シミュレーションが、再生可能エネルギー源の使用、分散型エネルギー管理、およびエネルギー消費に対する社会的行動の変化の影響を分析するのにどのように役立つかを示します。
既存の問題: エネルギー危機と電気代の上昇
ユーロ圏諸国は現在、世界経済に劇的な影響を与える可能性のあるエネルギー危機という大きな課題に直面しています。エネルギー不足とそれに伴う経済的要因も、社会問題を引き起こす可能性があります。
ガスと電気の価格が高騰する中、ヨーロッパの消費者は現在、記録的な額の収入をエネルギーに費やしています。電気料金の上昇は、生活費の危機につながる可能性があります。
また、企業は、ガスや電気料金の高騰で、従業員を一時解雇し、生産ラインを閉鎖するところも出てきています。エネルギー価格の上昇により、企業はその消費量を削減しています。一部の企業は、生産の停止を余儀なくされたところもあります。
そのため、一般の人だけでなく企業も同様に電気料金の支払いに苦労しています。
エネルギー危機に対する可能な解決策
エネルギー危機に対処する方法は異なるかもしれませんが、再生可能エネルギー源への移行とエネルギーの効率管理が重要な解決策になる可能性があります。この点で、欧州政府はグリーン エネルギーの展開を加速させています。
すでにヨーロッパ諸国では、エネルギー消費を削減するための行動を起こしています。欧州委員会は、需要を平均 10% ～ 15% 削減することを提案しています。役所では暖房と照明が削減されており、電力不足を避けるためにリモートワークが奨励されています。
再生可能エネルギーとエネルギー システム管理: シミュレーション モデル
最近開催された AnyLogic Conference 2022で、欧州エネルギー研究所 (EIFER) は、仮想デモンストレーター(Virtual Demonstrator)を発表しました。これは非常に詳細なエージェント ベースのシミュレーション モデルであり、発電、貯蔵、電力および熱セクターの需要の個々のプラント コンポーネントをマッピングしています。
EIFER は、実際のシステムの仮想表現であるデジタル ツインモデルは、さまざまな段階のライフサイクルを通してプロジェクトをシミュレーションします。デジタル ツインは、運用シナリオなど、静的および動的な情報のデータ リポジトリとしても機能します。
このシミュレーションでは、電気と熱の生成と消費をインテリジェントに制御することで、地域で生成され、使用されるエネルギーの割合をどのように増やすことができるかを調査しました。
ビデオ プレゼンテーション: 高効率で持続可能なデジタル ツイン →
RTSoft グループ内のエネルギー ラボである別の会社は、分散型エネルギー リソース (DERs) 向けのインテリジェントなソフトウェア サービスとソリューションを開発しました。シミュレーションを使用して、エネルギー ラボの INTELAB は、マイクログリッドを管理するためのプラットフォームの有効性を実証しました。INTELAB にとって、独自のソフトウェアを作成するよりも、AnyLogic での開発が簡単でした。
エネルギー ラボは短期最適化モジュールをテストし、最適化アルゴリズムの利点を示しました。最適化アルゴリズムの目標は、システムの境界条件を満たしながら発電コストを最小限に抑えることでした。
INTELAB は 2 つの方法を比較しました: ローカル制御アルゴリズムと、プラットフォームが提供する最適化モジュールです。その結果、2 番目の方法を使用すると、ディーゼル発電機の稼働時間が 41% 短縮され、ディーゼル発電所の発電コストが最大 20% 削減されることがわかりました。AnyLogic シミュレーションは、最適化モジュールの有効性を証明しました。
ケース スタディ: デジタル プラットフォームに基づくインテリジェント制御システムのモデル化 →
シミュレーションによるエネルギー消費と節約
建物の所有者や管理者が直面する主要な問題の 1 つは、人々にエネルギーを節約するように動機付ける方法です。この問題を解決するために、AnyLogic でエージェント ベースのモデルが作成されました。開発者は、思考の変化と新しい行動を示す影響および予測モデルを作成しました。
予測モデルは、省エネ計画を達成するために教育と情報を推進する方法を理解するのに役立ちました。
ケーススタディ: エネルギー消費に関する社会的行動のモデル化 →
南デンマーク大学では、AnyLogic シミュレーション ソフトウェアを適用した実験により、デマンド レスポンスを使用して電力コストがどのように変化するかが実証されました。デマンド レスポンス（需要応答）とは、電力網の需要を減らし、電力の信頼性を確保するために、需要が高い時期に消費者による電力の使用を変化させることを指します。
デンマークの工業消費者に焦点を当てたシミュレーションを使用した需要応答の分析。シミュレーションを使用すると、さまざまなシナリオを比較できます：パラメーターを変化させて、モデル化されたシステムがどのように応答するかを確認できます。これにより、消費者は電力を節約できます。
ケーススタディ: 北欧の電力市場における食肉冷却施設の生産シミュレーション →
次のモデリング ケースでは、分散型電力スマート グリッドと直接的なローカル エネルギー取引の利点が示されました。オランダの近所のエージェントベースのシミュレーションは、これらの変化の効率と信頼性を実証しました。
適切な実装により、地域のエネルギー取引は、今日の中央で取引されるエネルギー市場で発生する推定消費量と実際の消費量の偏差を減らすのに役立ちます。
ブログ投稿: シミュレーションによる電力スマート グリッドと市場の分析 →
結論
再生可能エネルギー源とエネルギー効率管理の使用例をいくつか見てきました。エネルギー消費におけるこれらのアプローチは、家庭や企業がエネルギーとお金を節約できるようになるため、ますます普及するでしょう。
AnyLogic を使用したシミュレーションは、エネルギー システムを最適化し、エネルギー危機を克服するためのソリューションを見つけるのに役立ちました。さらに、これらのイニシアチブは、世界中のエネルギー使用による環境への影響を減らす機会を提供します。
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