In order to improve the operation of energy systems, it is necessary for the urban communities to have reliable optimization routines, both computerized and manual, implemented in their organizations. However, before a production plan for the energy system units can be constructed, a prediction of the energy systems first needs to be determined. So, several methodologies have been proposed for energy demand prediction, but due to uncertainties in urban community, many of them will fail in practice. The main topic of this paper has been the development of a method for energy demand prediction at urban community. Energy demand prediction is important input parameters to plan for the energy planing. This paper presents a energy demand prediction method which estimates heat and electricity for various building categories. The method has been based on artificial neural networks(ANN). The advantage of ANN with respect to the other method is their ability of modeling a multivariable problem given by the complex relationships between the variables. Also, the ANN can extract the relationships among these variables by means of learning with training data. In this paper, the ANN have been applied in oder to correlate weather conditions, calendar data, schedules, etc. Space heating, cooling, hot water and HVAC electricity can be predicted using this method. This method can produce 10% of errors hourly load profile from individual building to urban community.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.25
no.6
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pp.310-316
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2013
This study was designed to investigate a method for short-term, real-time energy demand prediction, to cope with changing loads for the effective operation and management of buildings. Through a case study, a novel methodology for real-time energy demand prediction with the use of weather forecasting data was suggested. To perform the input and output operations of weather data, and to calculate solar radiation and EnergyPlus, the BCVTB (Building Control Virtual Test Bed) was designed. Through the BCVTB, energy demand prediction for the next 24 hours was carried out, based on 4 real-time weather data and 2 solar radiation calculations. The weather parameters used in a model equation to calculate solar radiation were sourced from the weather data of the KMA (Korea Meteorological Administration). Depending on the local weather forecast data, the results showed their corresponding predicted values. Thus, this methodology was successfully applicable to anywhere that local weather forecast data is available.
Currently energy use planning council system is mandatory especially for the urban development project planned on a specified scale or more. The goal of existing demand prediction was to calculate the maximum load by multiplying energy load per unit area by building size. The result of this method may be exaggerated and has a limit in the information of period load. The paper suggests a new forecasting process based on standard unit household in order to upgrade the limit in demand prediction method of multi-family housing complex. The new process was verified by comparing actual using amount of multi-family housing complex to forecasting value of energy use plan.
This study analyze correlation between weekdays data and special days data of different power demand patterns, and builds a separate data set, and suggests ways to reduce power demand prediction error by using deep learning network suitable for each data set. In addition, we propose a method to improve the prediction rate by adding the environmental elements and the separating element to the meteorological element, which is a basic power demand prediction elements. The entire data predicted power demand using LSTM which is suitable for learning time series data, and the special day data predicted power demand using DNN. The experiment result show that the prediction rate is improved by adding prediction elements other than meteorological elements. The average RMSE of the entire dataset was 0.2597 for LSTM and 0.5474 for DNN, indicating that the LSTM showed a good prediction rate. The average RMSE of the special day data set was 0.2201 for DNN, indicating that the DNN had better prediction than LSTM. The MAPE of the LSTM of the whole data set was 2.74% and the MAPE of the special day was 3.07 %.
Energy planning for hybrid energy system is important to increase the flexibility in the urban community and national energy systems. Expected maximum loads, load profiles and yearly energy demands are important input parameters to plan for the technical and environmental optimal energy system for a planning area. The method for energy demand prediction has been based on artificial neural networks(ANN). The advantage of ANN with respect to the other method is their ability of modeling a multivariable problem given by the complex relationships between the variables. This method can produce 10% of errors hourly load profile from individual building to urban community. As the results of this paper, energy demand prediction system has been developed based on simulink.
The Journal of the Convergence on Culture Technology
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v.10
no.4
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pp.693-700
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2024
As of the end of March 2022, the total area of domestic industrial complexes is 606 km2, which is only about 0.6% of the total land area. However, as of 2018, the annual energy consumption of domestic industrial complexes is 110,866.1 thousand TOE, accounting for 53.5% of the country's total energy consumption and 83.1% of the entire industrial sector energy consumption. In addition, industrial complexes have a significant impact on the environment, accounting for 45.1% of the country's total greenhouse gas emissions and 76.8% of industrial sector greenhouse gas emissions. Under this background, in this study, in order to contribute to the energy efficiency of industrial complexes, a prediction study on energy demand and supply for an industrial complex in Korea using machine learning was conducted. In addition, a simulator UI screen was designed to more efficiently convey information on energy demand/supply prediction results and energy consumption status. Among the machine learning algorithms, Multi-Layer Perceptron (MLP) was used, and Bayesian Optimization was applied as an optimization technique for the prediction model. The energy prediction model for the industrial complex built in this study showed a prediction accuracy of 87.90% for compressed air demand and 99.54% for the flow rate available for the public air compressor.
Prediction of demand for workforce in new and renewable energy is precondition for sustainable growth of an industry. The purpose of this research is to review prediction methods and case studies of workforce in new and renewable energy industry. This research compares the three methods in the focused on possibility of applying in renewable energy industry; survey, input-output and labor function estimation methods. Also, three cases are reviewed in the focused on applied method; Korea, America and Australia. As a result, the survey method was wildly used in the new and renewable industry. Also the improvement rates of work force are difference depending on the methodology. This result can be applied to set up the policy of human resource development of renewable energy.
K-BEMS System was introduced to reduce peak load and to save total energy of the 120 buildings that KEPCO headquarter and branch offices use. K-BEMS system is composed of PV, battery, and hybrid PCS. In this system, ESS, PV, lighting is used to save building energy based on demand prediction. Currently, neural network technique for short past data is applied to demand prediction, and fixed scheduling method by operator for ESS charging/discharging is used. To enhance this system, KEPCO research institute has carried out this K-BEMS research project for 3 years since January 2016. As the result of this project, we developed new real-time highly reliable building demand prediction technique with error free and optimized automatic ESS charging/discharging technique. Through several field test, we can certify the developed algorithm performance successfully. So we will describe the details in this paper.
Hydrogen energy is an eco-friendly energy that produces heat and electricity with high energy efficiency and does not emit harmful substances such as greenhouse gases and fine dust. In particular, smart hydrogen energy is an economical, sustainable, and safe future smart hydrogen energy service, which means a service that stably operates based on 'data' by digitally integrating hydrogen energy infrastructure. In this paper, in order to implement a data-based hydrogen charging station demand forecasting model, three hydrogen charging stations (Chuncheon, Sokcho, Pyeongchang) installed in Gangwon-do were selected, supply and demand data of hydrogen charging stations were secured, and 7 machine learning and deep learning algorithms were used. was selected to learn a model with a total of 27 types of input data (weather data + demand for hydrogen charging stations), and the model was evaluated with root mean square error (RMSE). Through this, this paper proposes a machine learning-based hydrogen charging station energy demand prediction model for optimal hydrogen energy supply and demand.
The energy problem has occurred because of the effects of rising temperature and growing population and GDP. Prediction for the energy demand is required to respond these problems. Therefore, this study will predict heating and cooling energy consumption in residential sector to be helpful in energy demand management, particularly heating and cooling energy demand management. The AIM/end-use model was used to estimate energy consumption, and service demand was needed in the AIM/end-use model. Service demand was estimated on the basis of formula, and energy consumption was estimated using the AIM/end-use model. As a result, heating and cooling service demand tended to increase in 2050. But in energy consumption, heating decreased and cooling increased.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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