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Optimal sizing and economic analysis of Photovoltaic distributed generation with Battery Energy Storage System considering peer-to-peer energy trading
Sustainable Energy Grids & Networks ( IF 5.4 ) Pub Date : 2021-09-24 , DOI: 10.1016/j.segan.2021.100540
Abdurahman Yaldız 1 , Tayfur Gökçek 1 , İbrahim Şengör 2, 3 , Ozan Erdinç 1
Affiliation  

Demand for distributed generation (DG) systems has increased in recent years as costs have decreased, policies pursuing zero carbon emission objectives have been implemented, and energy demand has increased, in addition to technological advancements in renewable energy systems. With this increase in the number of DGs, a concept known as Peer-to-Peer (P2P) energy trading has been emerging, which offers innovative solutions in which new generation users take an active role in the market. This concept enables further efficient and optimal resource utilization by providing buying and selling via the P2P market together with the grid. With optimal resource sizing in the proposed structure, maximum self-sufficiency, shorter payback periods, and economical use of energy resources are supplied. This study maximizes the net profit by deducting the gain to customers from the use of Photovoltaic (PV) and Battery Energy Storage Systems (BESS) from their costs. Moreover, an optimal PV/BESS sizing for prosumers is attained through the use of a mixed-integer linear programming (MILP) based algorithm structure. Consumers offer energy with the most economical price in this proposed system through the P2P energy market. On the other hand, capital, replacement, and maintenance costs are all taken into account for a further realistic approach. The case studies of prosumers and consumers trading energy in Peer-to-Grid (P2G) and P2P are contrasted, as is the return on investment and the economic benefit of PV/BESS sizing during the operational time.



中文翻译:

考虑点对点能源交易的带电池储能系统的光伏分布式发电优化规模和经济分析

近年来,随着成本的降低、追求零碳排放目标的政策的实施以及能源需求的增加,以及可再生能源系统的技术进步,对分布式发电 (DG) 系统的需求有所增加。随着 DG 数量的增加,一种被称为点对点 (P2P) 能源交易的概念已经出现,它提供了创新的解决方案,让新一代用户在市场中发挥积极作用。这一概念通过 P2P 市场与网格一起提供买卖,从而实现更有效和最佳的资源利用。通过拟议结构中的最佳资源规模,可提供最大程度的自给自足、更短的投资回收期和能源资源的经济使用。本研究通过从客户的成本中扣除使用光伏 (PV) 和电池储能系统 (BESS) 给客户带来的收益来最大化净利润。此外,通过使用基于混合整数线性规划 (MILP) 的算法结构,可以获得产消者的最佳 PV/BESS 大小。在这个提议的系统中,消费者通过 P2P 能源市场以最经济的价格提供能源。另一方面,资本、更换和维护成本都被考虑在内,以便采取更现实的方法。对点到电网 (P2G) 和 P2P 中的产消者和消费者交易能源的案例研究进行了对比,以及在运营期间 PV/BESS 选型的投资回报和经济效益。此外,通过使用基于混合整数线性规划 (MILP) 的算法结构,可以获得产消者的最佳 PV/BESS 大小。在这个提议的系统中,消费者通过 P2P 能源市场以最经济的价格提供能源。另一方面,资本、更换和维护成本都被考虑在内,以便采取更现实的方法。对点到电网 (P2G) 和 P2P 中的产消者和消费者交易能源的案例研究进行了对比,以及在运营期间 PV/BESS 选型的投资回报和经济效益。此外,通过使用基于混合整数线性规划 (MILP) 的算法结构,可以获得产消者的最佳 PV/BESS 大小。在这个提议的系统中,消费者通过 P2P 能源市场以最经济的价格提供能源。另一方面,资本、更换和维护成本都被考虑在内,以便采取更现实的方法。对点到电网 (P2G) 和 P2P 中的产消者和消费者交易能源的案例研究进行了对比,以及在运营期间 PV/BESS 选型的投资回报和经济效益。另一方面,资本、更换和维护成本都被考虑在内,以便采取更现实的方法。对点到电网 (P2G) 和 P2P 中的产消者和消费者交易能源的案例研究进行了对比,以及在运营期间 PV/BESS 选型的投资回报和经济效益。另一方面,资本、更换和维护成本都被考虑在内,以便采取更现实的方法。对点到电网 (P2G) 和 P2P 中的产消者和消费者交易能源的案例研究进行了对比,以及在运营期间 PV/BESS 选型的投资回报和经济效益。

更新日期:2021-10-02
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