Optimizing Energy Consumption in Agricultural Greenhouses: A Smart Energy Management Approach
Notice bibliographique
Résumé
Efficient energy management is crucial for optimizing greenhouse (GH) operations and promoting sustainability. This paper presents a novel multi-objective optimization approach tailored for GH energy management, aiming to minimize grid energy consumption while maximizing battery state of charge (SOC) within a specified time frame. The optimization problem integrates decision variables such as network power, battery power, and battery energy, subject to constraints based on battery capacity and initial energy, along with minimum and maximum energy from the battery storage system. Through the comparison of a smart energy management system (EMS) with traditional optimization algorithms, the study evaluates its efficiency. Key hyperparameters essential for the optimization problem, including plateau time, prediction time, and optimization time, are determined using the ellipse optimization method. Treating the GH as a microgrid, the analysis encompasses energy management indicators and loads. A simulation conducted via Simulink in MATLAB software (R2021b) demonstrates a significant enhancement, with the smart EMS achieving a more than 50% reduction in the objective function compared to conventional EMS. Moreover, the EMS exhibits robust performance across variations in the load power and irradiation profile. Under partial shading conditions, the EMS maintains adaptability, with a maximum objective function increase of 0.35553%. Aligning the output power of photovoltaic (PV) systems with real-world conditions further validates the EMS’s effectiveness in practical scenarios. The findings underscore the efficiency of the smart EMS in optimizing energy consumption within GH environments, offering promising avenues for sustainable energy management practices. This research contributes to advancing energy optimization strategies in agricultural settings, thereby fostering resource efficiency and environmental stewardship.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».