一种用于可再生能源自消费的双层多目标系统：一种基于居民意识的方法，以利用能源灵活性

《IEEE Transactions on Engineering Management》：A Bi-Level Multiobjective System for Renewable Energy Self-Consumption: A Resident-Aware Approach to Leveraging Energy Flexibility

　　

摘要：

有效利用可再生能源（RE）对于应对全球能源危机和减少排放至关重要。能源管理系统聚合器作为能源社区内的非营利性合作社，通过动态且具有成本竞争力的定价方案管理可再生能源资源，并激励居民进行自消费，作为回报获得补贴和长期合同。聚合器与居民之间的这种互动通常使用双层优化框架进行建模，然而，许多研究往往忽略了聚合器作为自消费催化剂的作用以及居民目标之间的冲突性。此外，决策层之间的缺乏合作导致在优先考虑各自目标时决策变得不灵活。本文定义并构建了一个双层多目标优化问题，旨在优化能源社区中的自消费行为，同时通过最大化满足居民的电器使用偏好和最小化能源成本来考虑居民的福利。我们提出了双层多目标能源管理系统（BiMO-EMS-II），该系统包括一种自适应种群转移策略、均匀部分映射交叉算法以及一种具有合作机制的决策启发式方法。实验评估表明，BiMO-EMS-II能够在聚合器层面实现接近最优的自消费水平，并在居民层面在不同目标优先级和决策假设下实现高质量的目标权衡。

引言

为了减少电网电力消耗造成的排放，欧洲绿色协议倡导在生态系统的各个层面高效使用电能。在最基本的层面，如家庭、公寓楼和公共居住空间，能源效率主要通过利用自发的可再生能源（RE）来实现（例如，来自光伏（PV）电池的太阳能），这种做法通常被称为自消费。自消费减少了对电网的依赖，从而最大限度地利用生产现场的可再生能源来满足能源需求，并最小化来自排放化石能源的能源需求[1]。

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欧洲委员会，2023年。欧盟使命：气候中和与智慧城市。链接：https://research-and-innovation.ec.europa.eu/funding/funding-opportunities/funding-programmes-and-open-calls/horizon-europe/eu-missions-horizon-europe/climate-neutral-and-smart-cities。