تجزیه و تحلیل استفاده از برخی انرژی های تجدید پذیر و اقدامات طرف تقاضا
چکیده
فعالیت گردشگری به شدت مصرف انرژی و مشخصات بار کلی جوامع را با سیستم‌های انرژی تفکیک شده تحت تاثیر قرار می‌دهد. یک مثال بخش‌های هتل در جزایر کوچک می‌باشد که به شبکه‌های توزیع انرژی مناطق اصلی متصل نمی‌باشند. استفاده از سیستم‌های انرژی خورشیدی می‌تواند یک انتخاب هوشمند برای کاهش مصرف انرژی و مقابله با تغییرات فصلی باشد. استفاده از یک شبکه الکتریکی ضعیف و جداشده، نیازمند مدیریت مشخصات توان یا نیرو در فریم‌های بسیار کوتاه زمانی می‌باشد. ذخیره انرژی (حرارتی یا الکتریکی) و همچنین فن‌آوری‌های کنترل خودکار ساختمان،می‌تواند برای این هدف مورد استفاده قرار گیرد. در این زمینه، این مقاله مطالعه‌ی انجام شده در یک هتل واقع در جزیره لمپدیوزا (کشور ایتالیا) را نشان می‌دهد که با توجه به سناریوی تکمیل انرژی با بهره‌برداری از منابع انرژی تجدیدپذیر و تکنولوژی های کنترل خودکار ساختمان ادغام شده‌است. هتل مجهز شده با پمپ گرمای هوا به آب قادر به تهویه مطبوع هوا و تامین نیازهای داخلی آب گرم می‌باشد.اطلاعات مربوط به مصرف انرژی هتل در ماه‌های تابستان اندازه‌گیری شده است و این درحالی است که اطلاعات سالیانه توسط شرکت برق محلی فراهم شده است. مدل‌های شبیه سازی دقیق توسط همین اطلاعات اعتبار بخشیده شده‌اند و برای تامین و ارزیابی سناریوهای تکمیلی و اثرات آن‌ها بر روی مشخصات الکتریکی روزانه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
1-مقدمه
اکثر جزایر کوچک در حوزه مدیترانه به شبکه برق اصلی یا خطوط لوله گاز طبیعی متصل نیستند. در نتیجه، اکثر نیازهای انرژی جزیره ازجمله گرما، به واسطه‌ی نیروگاه‌های حرارتی محلی و توسط دستگاه‌های الکتریکی [1] تامین می‌شود. بعلاوه این دستگاه‌ها بطور غمده مبتنی بر سوخت‌های فسیلی وارداتی‌می‌باشند. افزایش قیمت نفت و توجه بیشتر به استراتژی کاهش آلودگی این نوع سیستم انرژی را در سطوح اجتماعی و اقتصادی و زیست‌محیطی ناپایدار کرده‌است. برای غلبه بر این مشکلات، افزایش استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر محلی (RES) بمنظور افزایش بهره‌وری انرژی و بکارگیری انعطاف‌پذیر در زنجیره تولید و توزیع برق توصیه می‌شود. یکی از مواردی که مورد بررسی قرار گرفته است افزایش کارایی نیروگاه‌های حرارتی قدیمی موجود با اقدامات تکمیلی، افزایش کارایی نیروگاه‌های ترکیبی حرارتی و نیرو (CHP) و ساخت شبکه‌های گرمایشی/ سرمایشی منطقه‌ای می‌باشد. با این وجود، مطالعات انجام شده در شش جزیره ایتالیایی نشان می‌دهد که تکنولوژی CHP تنها زمانی از لحاظ اقتصادی مفید و موثر است که مکانیسم‌های پشتیبانی اقتصادی عمومی وجود داشته باشد. نتایج بهتر زمانی حاصل شدند که سیستم‌های ترکیبی چندکاربردی تجدیدپذیر در نظر گرفته‌شدند، اما یکبار دیگر سرمایه‌گذاری های بزرگی مورد نیاز است. در واقع، جذابیت‌های اقتصادی به تراکم خطی تقاضای انرژی و به این حقیقت که اکثر انرژی موجود برای اهداف گرمایشی و سرمایشی در حال حاضر استفاده می‌شود، بستگی دارد [3].
4. نتیجه‌گیری
در این مقاله روشی برای ارزیابی تاثیرات بالقوه‌ی استراتژی های ارتقا یا تکمیل انرژی در هتل ارائه شد و در یک جزیره بنام لمپدیوزا اعمال شد. مصرف انرژی در جزایر کوچک بسیار متفاوت از مناطق اصلی است. به همین دلیل، آمار رسمی با اطلاعات جمع‌آوری شده از یک پویش پرسشنامه و اطلاعات حاصل از نظرسنجی در کنار هم قرار داده شد. اطلاعات تجربی در مورد مصرف انرژی هتل به ندرت در دسترس می‌باشد و بدست آوردن آن سخت است هرچند که اعتبارسنجی مدل با استفاده از مشخصات ساعتی و ماهانه بار بسیار مهم می‌باشد، حتی بیشتر در مورد جزیره کوچک خاص که در آن مصرف انرژی به شدت تحت تاثیر جریان گردشگری می‌باشد. به این دلیل یک روش مبتنی بر اعتبارسنجی توسط اطلاعات مصرف ماهانه از واحد محلی بکار گرفته شده و با اطلاعات تجربی مقایسه شده است و قابلیت اطمینان و اعتبار بالای نتایج را نشان می‌دهد. پژوهش موردی مطالعه بر روی یک هتل معمولی در لمپدیوزا (ایتالیا) انتخاب شده بر اساس اطلاعات آماری می‌باشد. دستگاه موجود که دارای تهویه مطبوع و DHW (عمدتا بر مبنای HPWH) به راحتی سناریوهای تکمیل یا ارتقا انرژی متفاوت را بر اساس ادغام تکنولوژی RES، مجاز می‌کند. در عین حال، راه‌حل های ICT و BAC برای استفاده‌های الکتریکی عمومی مورد بررسی قرار گرفت و اثرات آن بر روی نمودار بار سناریوهای پیشنهادی مورد توجه قرار گرفت.
ABSTRACT
Tourist activity strongly influences the energy consumption and the overall load profile of communities with isolated energy systems. One example is hotel sectors on small islands that are not connected to mainland energy distribution grids. The use of solar energy systems could be a smart option for reducing energy consumption and tackling seasonal fluctuation. The operation of a weak and isolated electric grid requires attention to the management of power profiles in very short time frames. Energy storage (thermal or electric), as well as building automation control technologies, can be utilised for these aims. In this context, the present paper illustrates a study conducted at a hotel located on Lampedusa Island (Italy) that was considering some energy-retrofit scenarios dealing with the exploitation of renewable energy sources and building automation control technologies. The hotel is equipped with an air-to-water heat pump able to fulfil air conditioning and domestic hot water demands. Data concerning the hotel’s energy consumption was measured during summer months while yearly data was provided by the local electric utility company. Detailed simulation models have been validated by this data and used to assess the efficacy of retrofit scenarios and their effects on the average daily electric profile.
1. INTRODUCTION
The majority of the small islands in the Mediterranean basin are not connected to the mainland’s electric grid nor to natural gas pipelines. Consequently, most of the islands’ energy needs, including heat, are fulfilled by electric devices [1] fed by local thermal power plants. In addition, these plants mainly rely on imported fossil fuels. The increase in oil prices and the increased attention on emissions mitigation strategies make this kind of energy system unsustainable at socioeconomic and environmental levels. In order to overcome these issues, it is advisable to increase use of local renewable energy sources (RES) in order to enhance energy efficiency and to implement flexibility and resilience on the electricity generation-distribution-use chain. One option that’s been investigated is increasing the efficiency of existing traditional thermal power plants by retrofit actions, enabling combined heat and power (CHP) plants, and constructing district heating/cooling networks [2]. Nevertheless, studies conducted on six Italian islands demonstrated that CHP technology is only moderately economically attractive when public economic support mechanisms exist. Better results are achieved when hybrid renewable poly-generation systems are considered, but once again, huge investments are needed. Indeed, the economic attractiveness is related to the linear density of the energy demand, and to the fact that the majority of the energy available for heating and cooling purposes is currently used [3].
4. CONCLUSION
The present work introduces a method to assess the potential impact of energy retrofit strategies in the hotel sector, and was applied to a representative island called Lampedusa. The energy consumption on small islands highly differs from mainland cases. For that reason, official statistics were put side-by-side with data gathered from a questionnaire campaign and with data from an on-site survey. Experimental data regarding hotel energy consumption is rarely available and is difficult to get, even though model validation with respect to hourly and monthly load profile is very important, even more so in the specific small island context in which energy consumption is extremely affected by tourist flow. For that reason, a method based on model validation by monthly consumption data from the local utility was applied and compared to experimental data, showing high reliability of results. The analysed case study is a typical hotel in Lampedusa (Italy) chosen according to statistical data. The existing plant that powers air conditioning and DHW (based mainly on a HPWH) readily permits different energy-retrofit scenarios based on RES technology integration. At the same time, ICT and BAC solutions for generic electric uses were investigated, and effects on the load diagram of the proposed scenarios were highlighted.
چکیده
1-مقدمه
2-روش‌ها
3-پژوهش موردی : ویژگی‌های هتل
1.3 مدل‌های شبیه‌سازی
2.3- سناریو های تکمیلی انرژی :
3- نتایج
1.3- سناریو 1. تولید آب گرم کلکتور حرارتی خورشیدی
2.3- سناریو 2. سیستم خنک‌کننده تبخیری خشک‌کن
3.3- سناریو3. سیستم فتوولتائیک :
سناریو 4.3- سناریو 4. سیستم کنترل خودکار ساختمان
5.3- تاثیرات بر روی مشخصات بار الکتریکی هتل
4. نتیجه‌گیری
ABSTRACT
1. INTRODUCTION
2. METHODS
3. CASE STUDY: Hotel characteristics
3.1 Simulation models
3.2 Energy-retrofit scenarios
3. RESULTS
3.1. Scenario 1. Solar thermal collector ford hot water production
3.2. Scenario 2. Desiccant evaporative cooling system
3.3. Scenario 3. Photovoltaic system
3.4. Scenario 4. Building automation control system
3.5. Impacts on the hotel’s electric load profile
4. CONCLUSION
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه