Original Title: Optimal Model for Energy Management Strategy in Smart Building with Energy Storage Systems and Electric Vehicles
Source: doi.org/10.3390/en13143605
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

គំរូដ៏ប្រសើរសម្រាប់យុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រងថាមពលក្នុងអគារឆ្លាតវៃជាមួយប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពល និងយានយន្តអគ្គិសនី

ចំណងជើងដើម៖ Optimal Model for Energy Management Strategy in Smart Building with Energy Storage Systems and Electric Vehicles

អ្នកនិពន្ធ៖ Francisco David Moya (Universidad Distrital Francisco José de Caldas), José Luis Torres-Moreno (University of Almería-CIEMAT), José Domingo Álvarez (University of Almería-CIEMAT)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2020 (Energies Journal)

វិស័យសិក្សា៖ Electrical Engineering / Energy Management

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការកាត់បន្ថយចំណាយលើអគ្គិសនី និងការគ្រប់គ្រងតម្រូវការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់បំផុតនៅក្នុងអគារឆ្លាតវៃ ដោយប្រើប្រាស់ថាមពលកកើតឡើងវិញ (PV) អាគុយ និងយានយន្តអគ្គិសនីឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពក្រោមតម្លៃអគ្គិសនីដែលមានការប្រែប្រួល។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកនិពន្ធបានបង្កើតគំរូដ៏ប្រសើរសម្រាប់យុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រងថាមពល (OMEMS) ដោយប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រគណិតវិទ្យាដើម្បីគ្រប់គ្រងលំហូរថាមពលដោយស្វ័យប្រវត្តិ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
OMEMS (Optimal Model for Energy Management Strategy)
គំរូយុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រងថាមពលដ៏ប្រសើរ (ដោយប្រើប្រាស់ Mixed-Integer Linear Programming)
មានសមត្ថភាពស្វែងរកដំណោះស្រាយដែលមានតម្លៃទាបបំផុតដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដោយផ្អែកលើការព្យាករណ៍ និងការប្រែប្រួលតម្លៃភ្លើង។ ទាមទារឱ្យមានការសរសេរកូដគណិតវិទ្យាស្មុគស្មាញ និងត្រូវការកម្មវិធី Solver (ដូចជា CPLEX)។ កាត់បន្ថយថ្លៃចំណាយអគ្គិសនីបាន ៤៨.១% បើធៀបនឹងការប្រើប្រាស់ធម្មតា និងប្រសើរជាងប្រព័ន្ធ Rule-based។
Rule-based Controller
ឧបករណ៍បញ្ជាផ្អែកលើវិធាន (ប្រើលក្ខខណ្ឌ If-Then)
ងាយស្រួលអនុវត្ត និងមិនត្រូវការការគណនាស្មុគស្មាញ ឬការព្យាករណ៍ទិន្នន័យ។ មិនអាចធានាថាទទួលបានប្រសិទ្ធភាពសន្សំសំចៃខ្ពស់បំផុតទេ ដោយសារវាដំណើរការតែលើស្ថានភាពបច្ចុប្បន្ន មិនមែនអនាគត។ មានប្រសិទ្ធភាពទាបជាង OMEMS ដោយសារមិនបានទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពេញលេញពីការផ្ទុកថាមពលនៅពេលតម្លៃភ្លើងទាប។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តគំរូនេះទាមទារទាំងផ្នែករឹងសម្រាប់គ្រប់គ្រង និងផ្នែកទន់សម្រាប់ការគណនាគណិតវិទ្យា។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះធ្វើឡើងនៅមជ្ឈមណ្ឌល CIESOL ក្នុងប្រទេសអេស្ប៉ាញ ដែលមានអាកាសធាតុ និងគោលនយោបាយតម្លៃអគ្គិសនីខុសពីកម្ពុជា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លក្ខខណ្ឌនៃពន្លឺព្រះអាទិត្យគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងតំបន់ត្រូពិកដូចកម្ពុជាដែរ ប៉ុន្តែរចនាសម្ព័ន្ធតម្លៃអគ្គិសនីរបស់អេស្ប៉ាញមានភាពស្មុគស្មាញជាង។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងសម្រាប់កម្ពុជា ជាពិសេសនៅពេលដែលការប្រើប្រាស់ថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងយានយន្តអគ្គិសនីកំពុងកើនឡើង។

ទោះបីជាកម្ពុជាមិនទាន់មានការអនុវត្តតម្លៃភ្លើងតាមពេលវេលា (Time-of-Use) សម្រាប់លំនៅឋានទូទៅក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យានេះគឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ប្រព័ន្ធ Smart Grid នាពេលអនាគត។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះ Optimization: និស្សិតគួរចាប់ផ្តើមសិក្សាអំពី Linear Programming និង Mixed-Integer Linear Programming (MILP) ដោយប្រើប្រាស់ Python library ដូចជា (PuLP) ឬ (Pyomo)។
  2. ប្រមូលទិន្នន័យក្នុងស្រុក: ស្វែងរកទិន្នន័យពន្លឺព្រះអាទិត្យនៅភ្នំពេញ (Solar Irradiance Data) និងសិក្សាអំពីតារាងតម្លៃអគ្គិសនីបច្ចុប្បន្នរបស់ (EDC) សម្រាប់អតិថិជនប្រភេទផ្សេងៗ។
  3. ការបង្កើតគំរូពិសោធន៍ (Simulation): សាកល្បងសរសេរកូដដើម្បីគ្រប់គ្រងការសាក និងបញ្ចេញថាមពលពីអាគុយ (Battery) ដោយផ្អែកលើទិន្នន័យដែលប្រមូលបាន ដើម្បីមើលថាតើអាចសន្សំបានប៉ុន្មាន។
  4. ការធ្វើតេស្តជាមួយ Hardware ខ្នាតតូច: ប្រើប្រាស់ (Raspberry Pi) ឬ (Arduino) ដើម្បីធ្វើជាឧបករណ៍បញ្ជា (Controller) សម្រាប់បិទបើកភ្លើង LED ឬកង្ហារតូចៗ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលពីកូដដែលបានសរសេរ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Mixed-Integer Linear Programming (MILP) វិធីសាស្ត្រគណិតវិទ្យាសម្រាប់ស្វែងរកដំណោះស្រាយល្អបំផុត ដែលអថេរខ្លះជាចំនួនគត់ (ប្រើសម្រាប់សម្រេចចិត្តបិទ/បើកកុងតាក់ 0 ឬ 1) និងអថេរខ្លះជាចំនួនជាប់ (ប្រើសម្រាប់គណនាបរិមាណថាមពល)។ វាជួយសម្រេចចិត្តថាឧបករណ៍ណាគួរដំណើរការនៅពេលណាដើម្បីចំណាយតិចបំផុត។ ដូចជាការរៀបចំកាបូបដើរលេង ដែលអ្នកត្រូវសម្រេចចិត្តថា តើត្រូវយករបស់អ្វីខ្លះ (យក ឬមិនយក) និងបរិមាណទឹកប៉ុន្មានដែលត្រូវដាក់ ដើម្បីឱ្យមានប្រយោជន៍បំផុត។
Demand Response យុទ្ធសាស្ត្រដែលអ្នកប្រើប្រាស់ផ្លាស់ប្តូរទម្លាប់នៃការប្រើប្រាស់អគ្គិសនីរបស់ពួកគេ (ដូចជាកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់នៅម៉ោងកំពូល) ដើម្បីឆ្លើយតបនឹងការឡើងថ្លៃអគ្គិសនី ឬដើម្បីជួយកាត់បន្ថយសម្ពាធលើបណ្តាញអគ្គិសនី។ ដូចជាការជៀសវាងធ្វើដំណើរនៅម៉ោងដែលមានចរាចរណ៍កកស្ទះ ដើម្បីសន្សំសាំង និងកាត់បន្ថយការ mac ផ្លូវ។
Micro-grid បណ្តាញអគ្គិសនីខ្នាតតូចដែលអាចគ្រប់គ្រងថាមពលដោយខ្លួនឯងបាន។ វាអាចភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញអគ្គិសនីជាតិ ឬដំណើរការដោយឯករាជ្យ (Island mode) ដោយប្រើប្រភពថាមពលផ្ទាល់ខ្លួន ដូចជាសូឡា ឬអាគុយ។ ដូចជាផ្ទះដែលមានអណ្តូងទឹក និងម៉ាស៊ីនភ្លើងផ្ទាល់ខ្លួន ដែលអាចប្រើប្រាស់បានទោះបីជាបណ្តាញទឹកភ្លើងរបស់រដ្ឋដាច់ក៏ដោយ។
State of Charge (SOC) សូចនាករដែលបង្ហាញពីកម្រិតថាមពលដែលនៅសល់ក្នុងអាគុយ គិតជាភាគរយធៀបនឹងសមត្ថភាពផ្ទុកសរុប។ ការគ្រប់គ្រង SOC សំខាន់ណាស់ដើម្បីកុំឱ្យអាគុយខូចដោយសារការប្រើអស់ពេក ឬសាកពេញពេក។ ដូចជាភាគរយថ្មនៅលើទូរស័ព្ទដៃរបស់អ្នក ដែលប្រាប់អ្នកថាគួរតែសាកថ្មនៅពេលណា។
Time-of-Use (ToU) pricing គោលនយោបាយកំណត់តម្លៃអគ្គិសនីដែលប្រែប្រួលទៅតាមពេលវេលានៃថ្ងៃ (ឧទាហរណ៍៖ ថ្លៃភ្លើងខ្ពស់នៅពេលថ្ងៃដែលមនុស្សប្រើច្រើន និងថោកនៅពេលយប់ដែលមនុស្សប្រើតិច)។ ដូចជាការទិញសំបុត្រកុនដែលមានតម្លៃថោកនៅពេលព្រឹកថ្ងៃធ្វើការ និងមានតម្លៃថ្លៃនៅពេលល្ងាចថ្ងៃឈប់សម្រាក។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖