Study of multi-agent system in the management of hybrid renewable energy system to supply demand of a green building

Abstract

Hybrid Renewable Energy System (HRES) constitutes a promising solution to reduce GHG emis-sion and saving fossil fuels in the building sector. However, finding the optimal sizing and manage-ment of the HRES is a big challenge. This study presents a Multi Agent System (MAS) based method for optimal sizing and management of HRES to meet the electricity demand of green buildings in Algeria. The proposed HRES consists of PV/Wind turbine /Batteries/DG or utility grid it depends on the application. First, the Multi Objective problem is formulated as single objective. Hence, a Particle Swarm Multi Objective Optimization algorithm (MOPSO) code is developed on MATLAB software to solve the problem. The proposed method is applied to different locations of the country. The re-sults show that the load demand has a strong effect on the size of the HRES. In addition, applying the demand side management on the heating ventilation and air conditioner (HVAC) system by controlling the set point temperature in cooling mode can reduce the size of the HRES and the cost of energy. Comparing the results of the three studied locations, Bechar gives the best results in terms of cost of energy, and renewable fraction. The proposed method makes the management of the energy in multi sources energy system more reliable, cost-effective and allows increase the share of renewables. Therefore, it will contribute to convert building sector to sustainable and green sector.

يشكل نظام الطاقة المتجددة الهجين (ن ط م ه) حلاً واعداً للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة وتوفير الوقود الأحفوري في قطاع البناء. ومع ذلك، فإن إيجاد الإدارة المثلى ل(ن ط م ه) يمثل تحديًا كبيرًا. لهذا السبب تقدم هذه الدراسة نظام متعدد الوكلاء (ن م و) لتحديد التقييس الأمثل وإدارة الموارد لتلبية الطلب على الكهرباء في المباني الخضراء في الجزائر. يتكون (ن ط م ه) المقترح من ( لواقط شمسية / توربينات الرياح / بطاريات / مولد ديازل أو شبكة الكهرباء). أولاً ، يتم صياغة مشكلة متعددة الأهداف كهدف فردي, كما يتم تطوير خوارزمية تحسين الجسيمات متعددة الأهداف على برنامج ماتلاب لحل المشكلة.لقد تم تطبيق الطريقة المقترحة على مواقع مختلفة من البلاد. تظهر النتائج أن الطلب على الحمل له تأثير قوي على حجم الموارد. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التحكم في درجة الحرارة المرغوبة للتبريد يمكن أن يقلل من حجم النظام وتكلفة الطاقة.إنطلاقا من مقارنة نتائج المواقع الثلاثة التي شملتها الدراسة,تعطي منطقة بشار أفضل النتائج من حيث تكلفة الطاقة ومشاركة الطاقات المتجددة. تجعل الطريقة المقترحة إدارة الطاقة في نظام متعدد المصادر أكثر فعالية وأقل تكلفة.