Smart Grid energy conservation management based on the university's energy innovation HUB of knowledge

Abstract

У зв'язку зі зростаючими енерговитратами, а також суворими екологічними нормами, зростає потреба у підвищенні ефективності використання ресурсів, що унеможливлює енергоефективні рішення. Таким чином, збільшується значущість інновацій, що базуються на технологіях, призначених для енергозбереження, таких як Smart Grid. Smart Grid – це не просто компіляція інтелектуальних лічильників або інших електричних пристроїв, це ряд технологій, концепція повністю інтегрованої, саморегульованої та самовідновлюваної мережі електроживлення, яка має топологію мережі і включає всі джерела генерації, передачі та розподілу, керовану єдиною мережею інформаційних та керуючих пристроїв та систем. Як основний метод використано розрахунок синтетичного балансу економії від використання різних видів енергоресурсів університетом після впровадження програми Smart Grid-управління енергозбереженням на базі університетського енерго-інноваційного Хаба знань. Запропоновано механізм імплементації програми Smart Grid-управління енергозбереженням на базі університетського енергоінноваційного Хаба знань. Smart Grid призначена для надання даних у режимі реального часу про майже миттєвий баланс енергопостачання та попиту. Для забезпечення надійності енергомережі шляхом зниження пікових вимог та підвищення енергоефективності, управління даними, що використовуються для роботи та обслуговування системи Smart Grid, є доступним та ефективним інструментом аналізу даних та прийняття рішень. Результати розрахунку прогнозного ефекту від впровадження програми Smart Grid для 4 корпусу Київського національного університету технологій та дизайну довели, що зниження встановленої потужності в результаті реалізації проекту становило 80,5%, тобто зменшення потужності на 1% створює економічний ефект у розмірі 0,58%. витрат, пов'язаних із модернізацією. З огляду на існуючий рівень електроспоживання можна прогнозувати потенційне скорочення витрат на 951 тис. грн за рік або майже 50% від вартості спожитої у 2020 році електроенергії.

Due to increasing energy costs, as well as strict environmental regulations, there is a growing need for greater resource efficiency, which makes energy-efficient solutions necessary. Thus, the importance of innovations based on technologies designed to save energy, such as the Smart Grid, is increasing. Smart Grid is not just a compilation of smart meters or other electrical devices, it is a series of technologies, a concept of a fully integrated, self-regulating and self-healing power grid, which has a network topology and includes all sources of generation, transmission and distribution, managed by a single network of information and control devices and systems. As the main method used was the calculation of the synthetic balance of savings from the use of different types of energy resources by the university after the implementation of the application Smart Grid-energy conservation management on the basis of the university energy-innovation Hub of knowledge. A mechanism for the implementation of the Smart Grid energy-saving management application on the basis of the university energy-innovation Knowledge Hub is proposed. Smart Grid is designed to provide real-time data on the almost instantaneous balance of energy supply and demand. To ensure grid reliability by reducing peak demands and improving energy efficiency, Smart Grid data management is an affordable and effective tool for data analysis and decision making. The results of calculation of the predicted effect of the Smart Grid application implementation for the 4th building of Kyiv National University of Technologies and Design proved that the reduction of installed capacity as a result of the project was 80.5%, i.e. a 1% reduction in capacity creates an economic effect of 0.58% of the costs associated with modernization. Given the current level of electricity consumption, we can predict a potential reduction of 951 thousand UAH per year or almost 50% of the cost of electricity consumed in 2020.