Giao dịch giữa các hộ gia đình trong cộng đồng năng lượng thông minh
của Centrum Wiskunde & Informatica
Trừu tượng đồ họa. Tín dụng: Năng lượng ứng dụng (2023). DOI: 10.1016/j.apenergy.2023.122173
Hệ thống năng lượng của chúng ta đang trải qua sự thay đổi nhanh chóng. Nhiều hộ gia đình đang tạo ra điện bằng các tấm pin mặt trời, đồng thời có những nguồn nhu cầu và lưu trữ mới, chẳng hạn như sạc xe điện và ắc quy gia đình. Người tiêu dùng địa phương (người tiêu dùng năng lượng cũng tạo ra và lưu trữ năng lượng) đang nắm quyền kiểm soát nguồn cung cấp năng lượng của chính họ. Sự phát triển này đang thúc đẩy việc hình thành các cộng đồng năng lượng và lưới điện siêu nhỏ, chẳng hạn như cộng đồng SchoonSchip ở phía bắc Amsterdam.
Cộng đồng năng lượng cho phép người tiêu dùng tạo ra, sử dụng và trao đổi năng lượng tại địa phương. Bằng cách này, họ không còn phụ thuộc vào các nhà cung cấp năng lượng lớn. Bằng cách đưa việc sản xuất năng lượng đến gần hơn với nơi cần thiết, các cộng đồng này cũng giúp giảm bớt tình trạng tắc nghẽn lưới điện, vốn là một thách thức ngày càng tăng đối với các nhà khai thác lưới điện.
Câu hỏi chưa được trả lời
Có hai mô hình chính cho cộng đồng năng lượng. Đầu tiên, người tiêu dùng tự mình kiểm soát nguồn năng lượng của mình và sau đó trao đổi với nhau. Trong mô hình khác, nhiều người tiêu dùng chia sẻ và cùng kiểm soát các nguồn năng lượng, chẳng hạn như tua-bin gió, tấm pin mặt trời hoặc pin do cộng đồng sở hữu. Trong cả hai mô hình, kỹ thuật AI phân tán thường được sử dụng để tự động hóa và tối ưu hóa trao đổi ngang hàng (P2P).
Tuy nhiên, những mô hình này đặt ra nhiều câu hỏi chưa có câu trả lời: làm thế nào để bạn chia sẻ một cách trung thực chi phí và lợi ích của việc tạo ra năng lượng từ tài sản chung? Các câu hỏi quan trọng khác là: cần có bao nhiêu người tiêu dùng tham gia để giao dịch P2P có hiệu quả kinh tế và những lý do khác nhau khiến những người có mức tiêu thụ năng lượng khác nhau cần tham gia vào các dự án như vậy là gì?
Dữ liệu thực quy mô lớn
Một nghiên cứu được xuất bản trong Năng lượng ứng dụng nhằm mục đích làm sáng tỏ một số câu hỏi chính này. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu thực tế quy mô lớn từ Vương quốc Anh.
Đồng tác giả Valentin Robu, nhà nghiên cứu tại CWI và TU Eindhoven, giải thích: "Trọng tâm nghiên cứu của chúng tôi là lợi ích cận biên của các hợp đồng trao đổi năng lượng ngang hàng, sử dụng phương pháp đo lường được gọi là 'Lợi nhuận từ thương mại'. Chúng tôi nhận thấy rằng khi số lượng hợp đồng năng lượng ngang hàng tăng lên và ngày càng có nhiều người tiêu dùng tham gia vào thị trường, thì sự đa dạng trong hồ sơ tiêu dùng sẽ giảm nhanh chóng, dẫn đến lợi nhuận giảm đáng kể."
"Điều này có nghĩa là hầu hết Lợi ích từ Thương mại từ cộng đồng năng lượng có thể đạt được nếu chỉ một phần nhỏ thành viên trong cộng đồng tham gia. Đặc biệt là những thành viên có hồ sơ nhu cầu khác biệt nhất so với các thành viên khác trong cộng đồng."
"Nghiên cứu của chúng tôi cũng khám phá cách sử dụng kỹ thuật AI được gọi là hệ thống đa tác nhân để tự động hóa và tối ưu hóa các cuộc đàm phán P2P để cả hai bên đều được hưởng lợi từ việc trao đổi năng lượng."
Nghiên cứu này là kết quả của sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu tại CWI (Viện Nghiên cứu Quốc gia về Toán học & Khoa học Máy tính ở Amsterdam), Đại học Công nghệ Delft và Đại học Công nghệ Eindhoven ở Hà Lan, cùng với các nhà nghiên cứu tại Đại học Glasgow (Anh) và Đại học Princeton (Mỹ). Nó là một phần của dự án Marie Curie TESTBED-2.
