틈새-개미 집단 최적화를 통한 건물 통합 하이브리드 에너지 시스템에서 재생 가능 에너지 소스의 시너지

가변 생성 패턴을 가진 재생 가능 에너지원으로 특징지어지는 건물 통합 하이브리드 에너지 시스템(BIHES)의 빠른 발전은 효과적인 통합 및 활용에 중대한 도전을 제시합니다. 본 논문에서는 틈새-개미 집단 최적화(NACO) 알고리즘을 사용하여 상업용 BIHES의 최적 경제 배치 전략을 소개합니다. BIHES는 상업 건물 내에 200 kW 태양광 패널, 150 kW 풍력 터빈 및 500 kWh 에너지 저장 시스템과 같은 재생 에너지원들을 통합합니다. 경제 배치를 위한 상세한 수학 모델은 1.2 MW의 다중 부하 수요와 유연한 조정 기능을 활용합니다. 이 모델은 그리드 상호작용의 균형을 유지하면서 현장 재생 에너지 사용을 극대화하는 것을 목표로 합니다. NACO 알고리즘은 포괄적인 시뮬레이션을 통해 테스트되어, 환경 비용을 12.96 % 줄이고, 에너지의 평준화 비용(LCOE)을 18.4 % 줄이며, 전통적인 방법보다 총 운영 비용을 14.25 % 줄이는 등의 상당한 개선을 보여주었습니다. 또한, 이 시스템은 연간 25,000톤의 CO2 절감, 재생 에너지 흡수 증가 22 %, 그리드 의존도 30 % 감소, 에너지 구매 비용 20 % 감소를 달성했습니다. 에너지 저장 최적화는 또한 저장 시스템의 수명을 15 % 연장했습니다. 이러한 결과는 BIHES 내의 여러 에너지원의 시너지 및 상호 보완성을 강조하며, 상당한 경제적 및 환경적 이점의 잠재력을 보여줍니다.