İçme suyu terfi istasyonlarının enerji verimli işletimi için bir tasarım

Abstract

Su dağıtım sistemlerinin işletilmesinde, su pompalamak için kullanılan enerjinin maliyeti en yüksek gider kalemini oluşturmaktadır. Çok zamanlı elektrik tarifesi ve kentsel su talebi ile bağlantılı olarak, bir pompa istasyonunun optimal zamanlama problemi, bir matematik problemi olarak formüle edilir. Bu problemi çözmek için bir sadeleştirilmiş dinamik programlama algoritması (SDPA) elde edilmiştir. Elde edilen bu SDPA, Türkiye'nin Sakarya şehrindeki bir su dağıtım istasyonuna uygulanmıştır. SDPA'nın uygulandığı istasyonda sonuç şunu gösterir; SDPA, puant zaman periyodunun yükünü puant zaman dışı süreye önemli ölçüde kaydırabilir ve geleneksel su seviyesi kontrolüne kıyasla, mevcut şartlar altında enerji maliyetini yaklaşık %11 oranında düşürür. Fiziksel elemanlar değiştirilmediği göz önüne alındığında, bu da bize yalnızca pompalama çizelgesinin değiştirilmesiyle elde edilebilecek en iyi optimizasyon sonucunu verir.

The cost of energy required for pumping is the most expensive part of operating a water distribution system. With regarding Time-of-Use (TOU) electricity tariff and urban water demand, the optimal scheduling problem of one pump station is formulated as a mathematic problem. A simplified dynamic programming algorithm (SDPA) is achieved to solve this problem. The SDPA applied to the water supply station in Sakarya in Turkey. In the investigated station the result shows that the SDPA can significantly shift a load of the peak time period to the off-peak time period, which results in reducing the energy cost by about 11% compared with conventional water level control given us the best optimization result that can be achieved when physical elements are not changed.