Berkeley Lab lancia lo strumento di simulazione degli eventi di affidabilità energetica

Il brief tecnico allegato ne dimostra l’utilizzo per valutare le prestazioni dell’energia di backup dei sistemi solari e di accumulo distribuiti

La maggior parte delle interruzioni di corrente sono relativamente brevi, in genere durano da minuti a ore, ma sono anche imprevedibili. Valutare il potenziale del solare fotovoltaico (PV) e dei sistemi di accumulo di energia (PVESS) per mitigare queste interruzioni richiede la capacità di tenere conto sia dell’imprevedibilità di questi eventi sia dei modelli tipici di quando e per quanto tempo tendono a verificarsi in un dato momento. posizione.

Strumento di simulazione degli eventi di affidabilità energetica (PRESTO)

Per affrontare questa sfida, Berkeley Lab ha sviluppato il Power Reliability Event Simulator TOol (PRESTO), un modello disponibile al pubblico e di facile utilizzo che può essere utilizzato per simulare il verificarsi di interruzioni di corrente di breve durata in qualsiasi contea degli Stati Uniti continentali. . Un caso di studio allegato mostra come PRESTO può essere utilizzato per analizzare le prestazioni di un PVESS nel fornire alimentazione di backup durante interruzioni di breve durata.

Berkeley Lab ospiterà un webinar gratuito per presentare lo strumento e il case study il 7 novembre alle 11:00, ora del Pacifico. Si prega di registrarsi al webinar qui: https://lbnl.zoom.us/webinar/register/WN_xpf40e0uQribiqE3zMp_LQ.

Cosa fa PRESTO? PRESTO simula il verificarsi di eventi di interruzione su un ampio numero (fino a 20.000) di anni di simulazione. In ogni anno di simulazione, PRESTO produce una serie temporale di eventi di interruzione con frequenza, durata e tempistica stocastica. Il modello si basa su una serie di funzioni probabilistiche addestrate sui dati storici di interruzione di corrente oraria a livello di contea, ottenuti da PowerOutage.US per gli anni 2017-2021. Di conseguenza, i modelli e le proprietà statistiche (ad esempio media, deviazione standard) degli eventi simulati di interruzione di corrente corrispondono alle proprietà statistiche delle effettive interruzioni di corrente storiche per il paese selezionato.

Come usarlo. PRESTO è flessibile e facile da usare. Dopo aver selezionato una contea per l’analisi, PRESTO carica la durata media di interruzione e le frequenze predefinite in base ai dati di affidabilità energetica dell’Energy Information Administration, che l’utente può facilmente utilizzare o sovrascrivere. L’utente può visualizzare le proprietà statistiche del set di dati prodotto, comprese le distribuzioni di durata e frequenza, nonché i profili stagionali e dell’ora del giorno, e scaricare i risultati dettagliati in un file CSV. Oltre all’interfaccia basata sul web, è disponibile anche un’interfaccia di programmazione dell’applicazione (API) per l’elaborazione batch di un numero maggiore di contee.

Cosa puoi farci?? PRESTO è progettato principalmente per l’uso a Monte Carlo o per altre analisi probabilistiche degli impatti delle interruzioni di corrente di breve durata. Un’applicazione prevista è quella di assistere nella valutazione delle capacità di alimentazione di backup e del valore di affidabilità del cliente del PVESS in loco o di altre strategie per mitigare le interruzioni di corrente di breve durata. Per dimostrarne l’utilizzo in questo contesto, Berkeley Lab ha sviluppato un’analisi di caso studio che esplora diversi determinanti chiave delle prestazioni di alimentazione di backup PVESS, per case unifamiliari rappresentative in tre distinte regioni degli Stati Uniti

Punti salienti del caso di studio. Tra gli altri fattori, il caso di studio evidenzia come le prestazioni di backup PVESS (definite come percentuale del carico di backup servito) siano influenzate dal modo in cui il cliente utilizza la batteria nelle normali condizioni quotidiane, che influiscono sullo stato di carica della batteria ogni volta che si verifica un’interruzione dell’alimentazione. Nell’esempio mostrato nella Figura 2, le prestazioni del backup sono particolarmente basse per le interruzioni che si verificano durante le ore serali. In questo caso, si presuppone che il cliente usufruisca del servizio in base alla tariffa oraria residenziale dell’azienda, che ha un periodo di punta che si estende dalle 16:00 alle 20:00. Ciò incentiva il cliente a scaricare la batteria durante tale periodo di tempo e lascia poca carica rimanente per eventuali interruzioni di corrente che si verificano subito dopo. Il caso di studio illustra inoltre come le prestazioni di backup PVESS siano influenzate dal dimensionamento del sistema, dalla configurazione del carico di backup, dalla capacità o meno del cliente di effettuare la ricarica dalla rete e dalle variazioni regionali nella domanda di riscaldamento e raffreddamento.

Originariamente pubblicato dal Lawrence Berkeley National Laboratory

Apprezziamo il sostegno finanziario dell’Ufficio per le tecnologie dell’energia solare del Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti nel rendere possibile questo lavoro.