Χειρισμός του υπολογιστικού φόρτου χρονοβόρων μοντέλων προσομοίωσης νερού-ενέργειας μέσω υποκατάστατων προσεγγίσεων

I. Anyfanti, P. Dimitriadis, D. Koutsoyiannis, N. Mamassis, and A. Efstratiadis, Handling the computation effort of time-demanding water-energy simulation models through surrogate approaches, European Geosciences Union General Assembly 2018, Geophysical Research Abstracts, Vol. 20, Vienna, EGU2018-12110, European Geosciences Union, 2018.

[Χειρισμός του υπολογιστικού φόρτου χρονοβόρων μοντέλων προσομοίωσης νερού-ενέργειας μέσω υποκατάστατων προσεγγίσεων]

[doc_id=1784]

[Αγγλικά]

Διερευνούμε τις υπολογιστικές προκλήσεις ενός μοντέλου ολοκληρωμένης προσομοίωσης-βελτιστοποίησης των ροών νερού και ενέργειας, με βάση ένα (υποθετικό) παράδειγμα υβριδικού συστήματος νερού-ενέργειας σε ένα μικρό μη διασυνδεδεμένο νησί (Αστυπάλαια, Ελλάδα). Το σύστημα περιλαμβάνει έναν υδροηλεκτρικό ταμιευτήρα με δυνατότητα αντλησιοταμίευσης, που συνδέεται με ένα σύστημα μονάδων αιολικής και ηλιακής ενέργειας. Το μοντέλο τρέχει σε ωριαίο χρονικό βήμα, χρησιμοποιώντας ως εισόδους δεδομένα βροχόπτωσης και θερμοκρασίας, δεδομένα ζήτησης υδρευτικού και αρδευτικού νερού, δεδομένα ζήτησης ενέργειας, καθώς και δεδομένα παραγωγής ενέργειας από αιολικές και ηλιακές πηγές. Το σύστημα του ταμιευτήρα επιχειρεί να ικανοποιήσει τις δύο ζητήσεις νερού και να ρυθμίσει τα ενεργειακά ελλείμματα και πλεονάσματα. Λόγω της λεπτής χρονικής κλίμακας των υπολογισμών και της χρήσης συνθετικών χρονοσειρών μεγάλου ορίζοντα, ο υπολογιστικός φόρτος της προσομοίωσης είναι πολύ σημαντικός. Σε μια απόπειρα να ελαχιστοποιήσουμε το υπολογιστικό βάρος, ειδικότερα στις βελτιστοποιήσεις, διερευνούμε τη χρήση υποκατάστατων προσεγγίσεων, μέσω μοντέλων μαύρου κουτιού (π.χ. νευρωνικά δίκτυα), που αναπαριστούν αυτόνομα τμήματα της όλης διαδικασίας προσομοίωσης. Τα αποτελέσματα των υποκατάστατων μοντέλων συγκρίνονται με τα αντίστοχα αποτελέσματα του αυθεντικού μοντέλου.

PDF Πλήρες κείμενο:

Κατηγορίες: Εργασίες φοιτητών σε συνέδρια