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ELEDIA Turns 20!
ELEDIA Turns 20! It was back in October-November 2000 that the ELEDIA brand began to circulate in an official form…
ELEDIA Artificial Intelligence Research Blog is online!
The ELEDIA Artificial Intelligence Research Blog (E-AIR Blog) has been launched! Check out our latest advancements on Artificial Intelligence as applied…
Dr. R. J. MAILLOUX awarded "Bruno Kessler" Honorary Professor
The ELEDIA Research Center is pleased to announce that Dr. Robert J. MAILLOUX will receive the title of Honorary Professor…

Smart Energy Management

 
Smart Energy Management è un progetto sviluppato dal Centro di Ricerca ELEDIA basato sullo studio e la validazione di un approccio metodologico per la gestione ottimizzata dei carichi in una smart grid.
 
L'obiettivo del progetto Smart Energy Management è quello di sviluppare un sistema di gestione della rete di energia elettrica in grado di raggiungere gli interessi di:
  • Utenti (utilizzatori) dell'energia elettrica:
    • Riducendo il costo dell'energia;
  • Gestori e fornitori di energia elettrica:
    • Minimizzando i picchi di domanda di energia elettrica;
    • Prevedendo l'utilizzo della rete da parte degli utenti.

I picchi nella domanda dell'energia rappresentano un problema nella gestione della rete elettrica, in quanto:
  • La rete potrebbe non sostenere la domanda e causare malfunzionamenti e disservizi all'utente finale;
  • l'efficienza della rete e dei suoi componenti diminuisce determinando maggiore instabilità;
  • il costo dell'energia deve aumentare necessariamente per imporre un comportamento virtuoso agli utenti.

L'algoritmo utilizzato in Smart Energy Management per gestire la distribuzione dell'energia elettrica tra gli utenti ed evitare cosi picchi di consumo si basa sulla teoria dei giochi (Game Theory).
I "giocatori" sono rappresentati dagli utilizzatori finali dell'energia elettrica, ognuno dei quali può modificare lo stato dei propri elettrodomestici spostandone la fascia oraria di funzionamento per cercare di minimizzare il costo della proprio consumo energetico.

La teoria dei giochi trova la soluzione a questo problema minimizzando un funzionale di costo con l'obiettivo di ottimizzare il profilo di consumo totale dell'energia (energia totale consumata da tutti gli utenti) e ottenere un comportamento più "flat" possibile.
In questo modo vengono trovate delle combinazioni ottime di fasce di utilizzo degli elettrodomestici  sia per gli utenti che per i fornitori di energia elettrica, in quanto viene minimizzato il costo dell'energia grazie alla riduzione dei picchi nella domanda da parte degli utilizzatori.
Il sistema sviluppato è adattativo, cioè se un utilizzatore cambia il proprio profilo di utilizzo dell'energia elettrica, il sistema individua il cambiamento e ricalcola in tempo reale i profili di tutti gli utilizzatori in modo che siano soddisfatti i requisiti appena descritti.

 

Nei laboratori del Centro di Ricerche ELEDIA dell'Università degli Studi di Trento (Povo - TN), è stato allestito un dimostratore del sistema dove i vari utenti sono stati simulati utilizzando delle lampade che assorbono diverse potenze nominali. Il sistema al suo avvio calcola autonomamente per ogni utente le migliori fasce di utilizzo dell'energia elettrica. Inoltre è possibile simulare il cambiamento dello stato di un utente cambiando lo stato della lampada o sostituendola con una con diversa potenza nominale. Per evitare un sovraccarico in quella faccia oraria il sistema reagisce ricalcolando le nuove fasce orarie per ogni utente.