undefined

Economic model-predictive control of building heating systems using Backbone energy system modelling framework

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Rasku, Topi; Lastusilta, Toni; Hasan, Ala; Ramesh, Rakesh; Kiviluoma, Juha

Tiivistelmä

Accessing the demand-side management potential of the residential heating sector requires sophisticated control capable of predicting buildings’ response to changes in heating and cooling power, e.g., model-predictive control. However, while studies exploring its impacts both for individual buildings as well as energy markets exist, building-level control in large-scale energy system models has not been properly examined. In this work, we demonstrate the feasibility of the open-source energy system modelling framework Backbone for simplified model-predictive control of buildings, helping address the above-mentioned research gap. Hourly rolling horizon optimisations were performed to minimise the costs of flexible heating and cooling electricity consumption for a modern Finnish detached house and an apartment block with ground-to-water heat pump systems for the years 2015–2022. Compared to a baseline using a constant electricity price signal, optimisation with hourly spot electricity market prices resulted in 3.1–17.5% yearly cost savings depending on the simulated year, agreeing with comparable literature. Furthermore, the length of the optimisation<br/>horizon was not found to have a significant impact on the results beyond 36 h. Overall, the simplified model-predictive control was observed to behave rationally, lending credence to the integration of simplified building models within large-scale energy system modelling frameworks.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Hasan Ala

Kiviluoma Juha Orcid -palvelun logo

Ramesh Rakesh Orcid -palvelun logo

Lastusilta Toni Orcid -palvelun logo

Rasku Topi Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

13

Numero

12

Artikkelinumero

3089

Julkaisu­foorumi

75696

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

2476

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2023

Muut tiedot

Tieteenalat

Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka; Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.3390/buildings13123089

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä