गतिशील हीट-पंप शेड्यूलिंग छत पर सौर ऊर्जा वाले घरों की लागत घटा सकती है

विद्युतीकृत हीटिंग की कठिन समस्या को लक्ष्य करने वाला नया शेड्यूलिंग मॉडल

यूनाइटेड किंगडम की Cranfield University के शोधकर्ताओं ने आवासीय हीट पंपों के लिए एक शेड्यूलिंग मॉडल विकसित किया है, जिसका उद्देश्य छत पर लगे सौर पैनलों वाले घरों में तापीय आराम बनाए रखते हुए बिजली की लागत कम करना है।

pv magazine द्वारा रिपोर्ट किया गया यह कार्य एक व्यावहारिक चुनौती को संबोधित करता है, जो तब और महत्वपूर्ण हो रही है जब घर हीट पंप, सौर पैनल और समय के साथ बदलने वाले बिजली टैरिफ को एक साथ जोड़ रहे हैं। एक हीट पंप कुछ मांग को महंगे घंटों से हटाकर सस्ते समय में ला सकता है, लेकिन केवल तभी जब वह निवासियों को बहुत ठंडा या बहुत गर्म किए बिना ऐसा कर सके। छत पर लगे फोटोवोल्टिक उत्पादन में एक और चर जुड़ता है, क्योंकि सौर उत्पादन कुछ समय पर उपलब्ध होता है और हमेशा निश्चित नहीं रहता।

Cranfield मॉडल एक साथ तीन संसाधनों का समन्वय करने के लिए बनाया गया है: ग्रिड बिजली, छत पर PV उत्पादन, और इमारत की अपनी तापीय लचीलापन। इसका मतलब है तय करना कि कब ग्रिड से ऊर्जा ली जाए, कब सौर ऊर्जा का सीधे उपयोग किया जाए, और कब इमारत के ढांचे या भीतर की गर्मी पर भरोसा किया जाए।

गतिशील टैरिफ़ स्मार्ट नियंत्रण के लिए अवसर बनाते हैं

समय-परिवर्ती टैरिफ़ हीटिंग की अर्थव्यवस्था बदल देते हैं। बिजली कुछ अवधियों में सस्ती और कुछ में महंगी हो सकती है, जिससे लचीले लोड को कम लागत वाली खिड़कियों में ले जाने की प्रेरणा मिलती है। हीट पंप इस तरह के load shifting के लिए प्रमुख उम्मीदवार हैं, क्योंकि वे बिजली का उपभोग करते हैं और कीमत बढ़ने से पहले घर को थोड़ा पहले गर्म कर सकते हैं।

मुख्य लेखक Banu Yektin Ekren ने pv magazine से कहा कि छत पर PV, गतिशील टैरिफ़ के तहत हीट पंप की load-shifting क्षमता को मजबूत करता है, क्योंकि यह शेड्यूलर को ग्रिड के अलावा बिजली का एक कम लागत वाला स्रोत देता है। अनुकूलन यह समन्वय कर सकता है कि बिजली कब सस्ती है, PV कब उपलब्ध है, और इमारत कितनी तापीय लचीलापन दे सकती है।

यह समस्या केवल सौर पैनलों के उत्पादन के समय ही हीट पंप चलाने से अधिक जटिल है। सौर उत्पादन अनिश्चित होता है, घरेलू आराम की सीमाएं होती हैं, और बिजली की कीमतें अक्सर PV आउटपुट के चरम से ठीक-ठीक मेल नहीं खातीं। एक उपयोगी शेड्यूलर को इन कारकों के बीच समझौता करना होगा, किसी एक चर को अलग-थलग करके अनुकूलित नहीं किया जा सकता।

मॉडल ऊर्जा लागत को आराम से जोड़ता है

रिपोर्ट किया गया मॉडल बिजली की लागत घटाते हुए तापीय आराम बनाए रखने का लक्ष्य रखता है। यह संयोजन महत्वपूर्ण है, क्योंकि आक्रामक लागत-घटाव हीटिंग सिस्टम के मुख्य उद्देश्य को कमजोर कर सकता है। यदि शेड्यूलर महंगे समय में हीटिंग को बहुत कम कर दे, तो पैसे बच सकते हैं लेकिन घर के भीतर अस्वीकार्य स्थिति पैदा हो सकती है।

इमारत की तापीय भंडारण क्षमता को शामिल करके, मॉडल घर को ऊर्जा प्रणाली का हिस्सा मानता है। दीवारें, फर्श, भीतर की हवा, और घरेलू तापीय द्रव्यमान कुछ समय तक गर्मी बनाए रख सकते हैं। व्यवहार में इसका अर्थ है कि घर को कभी-कभी उच्च-कीमत अवधि से पहले गर्म किया जा सकता है, और फिर उस अवधि के कुछ हिस्से को कम हीट-पंप संचालन के साथ पार किया जा सकता है।

जब छत पर PV मौजूद हो, तो शेड्यूलर सौर उत्पादन वाली खिड़कियों में संचालन को प्राथमिकता दे सकता है। इससे ग्रिड बिजली पर निर्भरता घट सकती है, खासकर जब टैरिफ़ कीमतें ऊंची हों। स्रोत लेख प्रदान किए गए पाठ में पूरी तकनीकी जानकारी नहीं देता, लेकिन यह प्रणाली को गतिशील टैरिफ़ और अनिश्चित PV उत्पादन के तहत आवासीय हीट-पंप संचालन के लिए एक अनुकूलन दृष्टिकोण के रूप में वर्णित करता है।

आवासीय विद्युतीकरण के लिए इसका क्या अर्थ है

हीट पंप कई भवन-डीकार्बोनाइजेशन रणनीतियों के केंद्र में हैं, क्योंकि वे स्थल पर दहन के बजाय बिजली का उपयोग करके कुशलतापूर्वक हीटिंग प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, उनका व्यापक उपयोग घरेलू मांग के पैटर्न को बदलता है और हीटिंग अवधि में वितरण ग्रिड पर अतिरिक्त भार डाल सकता है।

शेड्यूलिंग प्रणालियां हीट-पंप मांग को अधिक लचीला बनाकर मदद कर सकती हैं। यदि कई घर कम लागत या अधिक सौर-समृद्ध अवधि में कुछ हीटिंग स्थानांतरित कर सकते हैं, जबकि आराम बना रहे, तो परिणाम घरेलू बिलों में कमी और ऊर्जा प्रणालियों के लिए बेहतर मांग-संतुलन हो सकता है। यही तर्क उन घरों पर भी लागू होता है जो धीरे-धीरे छत पर PV, बैटरियां, या अन्य वितरित ऊर्जा संसाधन जोड़ रहे हैं।

यह शोध आवासीय ऊर्जा प्रबंधन में एक व्यापक बदलाव की ओर भी संकेत करता है। जैसे-जैसे टैरिफ़ अधिक गतिशील होते जा रहे हैं और घरों में अधिक नियंत्रित उपकरण जुड़ रहे हैं, स्थिर नियम कम प्रभावी हो सकते हैं। एक घरेलू ऊर्जा नियंत्रक को अब कीमतों, मौसम, उत्पादन पूर्वानुमानों, आराम सीमाओं, और उपकरण व्यवहार पर प्रतिक्रिया देनी होगी।

क्या अभी भी सिद्ध होना बाकी है

दिए गए स्रोत पाठ में मॉडल और उसके अपेक्षित लाभों का वर्णन है, लेकिन विस्तृत फील्ड-टेस्ट परिणाम या परिनियोजन योजनाएं नहीं हैं। इसलिए अगले प्रश्न व्यावहारिक हैं: वास्तविक घरेलू व्यवहार में शेड्यूलर कितना मजबूत है, यह अनिश्चित PV उत्पादन को कितनी सटीकता से संभालता है, और मौजूदा हीट-पंप नियंत्रणों में इसे कितनी आसानी से जोड़ा जा सकता है।

फिर भी, यह काम विद्युतीकृत हीटिंग को अधिक किफायती बनाने का एक ठोस रास्ता दिखाता है। हीट पंप को केवल थर्मोस्टैट के जवाब में चलने वाले एक साधारण उपकरण की तरह देखने के बजाय, मॉडल उसे एक समन्वित घरेलू ऊर्जा प्रणाली का हिस्सा मानता है। अधिक घरों के बदलती कीमतों और अपनी कुछ बिजली खुद पैदा करने के साथ यह समन्वय और भी मूल्यवान हो सकता है।

यह लेख PV Magazine की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.