Tesi etd-07082024-163712 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
RAZAFITSALAMA, JODDY
URN
etd-07082024-163712
Titolo
Modello Surrogato Per La Gestione Ottima Di Un Multi-Energy System
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Relatori
relatore Prof. Ferrari, Lorenzo
relatore Dott. Frate, Guido Francesco
relatore Dott. Frate, Guido Francesco
Parole chiave
- Cogeneration
- Domestic energy
- Energy management
- Energy modelling
- Energy storage
- Machine Learning (ML)
- Mixed Integer Linear Programming (MILP)
- Optimization
- Support Vector Machine (SVM)
Data inizio appello
22/07/2024
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
22/07/2027
Riassunto
In un contesto di transizione energetica, la pianificazione e gestione operativa a breve termine di un sistema multi-energia (MES) svolge un ruolo centrale per minimizzare i costi di gestione.
Lo studio si articola in due parti; la prima riguarda la modellazione del problema di ottimizzazione della gestione del sistema energetico, risolto utilizzando tecniche allo stato dell'arte come Mixed Integer Linear Programming (MILP). La seconda parte dell'analisi riguarda l'addestramento di un algoritmo di Machine Learning (ML), Support Vector Machine (SVM), in grado di gestire correttamente il MES con tempi calcolo e risorse computazionali richieste molto inferiori a quelle associate alla risoluzione del problema di ottimizzazione.
Il risultato principale della tesi è stato quello di testare la metodologia proposta e quantificare l'errore compiuto dal ML rispetto all'utilizzo del MILP per l'identificazione della gestione ottima del MES. La maggiorazione della spesa totale è risultata tra l'1-5% rispetto al MILP, con l'1% rappresentato dal caso con storage termico (TES) che permetteva anche l'attenuazione degli errori previsionali, circa il 2% rappresentato dal caso con impianto fotovoltaico (PV) che introduce aleatorietà nelle previsioni, mentre il 5% è rappresentato dalla gestione senza TES.
Lo studio si articola in due parti; la prima riguarda la modellazione del problema di ottimizzazione della gestione del sistema energetico, risolto utilizzando tecniche allo stato dell'arte come Mixed Integer Linear Programming (MILP). La seconda parte dell'analisi riguarda l'addestramento di un algoritmo di Machine Learning (ML), Support Vector Machine (SVM), in grado di gestire correttamente il MES con tempi calcolo e risorse computazionali richieste molto inferiori a quelle associate alla risoluzione del problema di ottimizzazione.
Il risultato principale della tesi è stato quello di testare la metodologia proposta e quantificare l'errore compiuto dal ML rispetto all'utilizzo del MILP per l'identificazione della gestione ottima del MES. La maggiorazione della spesa totale è risultata tra l'1-5% rispetto al MILP, con l'1% rappresentato dal caso con storage termico (TES) che permetteva anche l'attenuazione degli errori previsionali, circa il 2% rappresentato dal caso con impianto fotovoltaico (PV) che introduce aleatorietà nelle previsioni, mentre il 5% è rappresentato dalla gestione senza TES.
File
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