Publication
Estrutura de internet das coisas para a participaĆ§Ć£o ativa e segura dos consumidores na comunidade de energia
| dc.contributor.advisor | Vale, Zita Maria Almeida do | |
| dc.contributor.author | Barreto, RĆŗben Diogo Macedo | |
| dc.date.accessioned | 2023-10-18T14:50:38Z | |
| dc.date.available | 2023-10-18T14:50:38Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Desde o Acordo de Paris, diversas estratĆ©gias e metas climĆ”ticas ambiciosas foram estabelecidas a nĆvel mundial e europeu, de forma a cumprir o objetivo de longo prazo da neutralidade carbĆ³nica. Tal, provocou uma pressĆ£o a nĆvel global para que se fossem tomadas medidas que contribuĆssem para a descarbonizaĆ§Ć£o em todos os setores. No entanto, verifica-se que as emissƵes de CO2 continuam a aumentar, sendo o setor de energia um dos principais responsĆ”veis. Atualmente, no setor de energia, verifica-se a emergĆŖncia das comunidades de energia e do uso de dispositivos de internet das coisas, visto que estes possibilitam novas oportunidades para integrar, monitorizar, controlar e otimizar o consumo de energia, possibilitando uma melhor eficiĆŖncia e a sustentabilidade dos sistemas de energia. Contudo, o problema da ausĆŖncia de confianƧa digital em sistemas de energia, nomeadamente no que toca Ć partilha de dados e informaĆ§Ć£o, pode comprometer a sinergia entre o consumidor e os sistemas de gestĆ£o de energia. Esta dissertaĆ§Ć£o tem como objetivo conceber, implementar, testar e validar um modelo de demand response que permita gerir eficazmente a participaĆ§Ć£o dos membros de uma comunidade de energia, tendo em consideraĆ§Ć£o a privacidade e a seguranƧa dos dados dos utilizadores finais. Para tal, Ć© considerado o uso de dispositivos de internet das coisas, tendo em conta a seguranƧa e a privacidade dos respetivos dados dos consumidores finais. De uma forma geral, o modelo proposto Ć© capaz de (i) identificar os perĆodos temporais em que seja benĆ©fica a utilizaĆ§Ć£o de demand response para nivelar o consumo e a geraĆ§Ć£o na comunidade de energia, com o auxĆlio de algoritmos de previsĆ£o, (ii) avaliar e classificar os candidatos, atravĆ©s de quatro mĆ©tricas baseadas em algoritmos nĆ£o supervisionados, para determinar quais serĆ£o selecionados a participar no evento, (iii) monitorizar, em tempo real, o respetivo evento e (iv) avaliar o impacto econĆ³mico e ambiental que o evento causou na comunidade de energia. De modo a respeitar a privacidade e a equidade dos utilizadores finais, consideram-se trĆŖs tipos de participaĆ§Ć£o com diferentes nĆveis de privacidade e um mecanismo de equidade que Ć© implementado durante a classificaĆ§Ć£o dos candidatos. De modo a testar e validar a aplicabilidade e a eficiĆŖncia do modelo proposto, foram considerados cinco casos de estudo que permitem analisar o desempenho do modelo consoante as mĆ©tricas aplicadas, os tipos de participaĆ§Ć£o disponĆveis, a falta de compromisso dos candidatos para o evento e o mecanismo de equidade. Os resultados obtidos demonstraram a capacidade do modelo proposto ser implementado em diferentes contextos, tendo a capacidade de melhorar a sustentabilidade da comunidade de energia. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Since the Paris Agreement, several ambitious climate strategies and targets have been set at global and European levels in order to meet the long-term goal of carbon neutrality. This has led to global pressure for action to contribute to decarbonisation in all sectors. However, CO2 emissions continue to increase, with the energy sector being one of the main contributors. The energy sector is currently experiencing the emergence of energy communities and the use of internet of things devices, as these provide new opportunities to integrate, monitor, control and optimise energy consumption, enabling improved efficiency and sustainability of energy systems. However, the problem of the absence of digital trust in energy systems, namely regarding data and information sharing, can compromise the synergy between the consumer and the energy management systems. This dissertation aims to conceive, implement, test and validate a demand response model that effectively manages the participation of the members of an energy community, considering the privacy and security of the end users' data. To this end, the use of internet of things devices is considered, considering the security and privacy of the respective end-user data. In general, the proposed model can (i) identify the time periods when it is beneficial to use demand response to level consumption and generation in the energy community, with the help of prediction algorithms, (ii) evaluate and classify the candidates through four metrics based on unsupervised algorithms, to determine which ones will be selected to participate in the event, (iii) monitor, in real-time, the respective event and (iv) evaluate the economic and environmental impact that the event caused in the energy community. In order to respect the privacy and fairness of end-users, three types of participation are considered with different levels of privacy and an equity mechanism is implemented during the ranking of candidates. In order to test and validate the applicability and efficiency of the proposed model, five case studies were considered to analyse the model's performance according to the metrics applied, the types of participation available, the lack of commitment of the candidates to the event and the equity mechanism. The results obtained demonstrated the ability of the proposed model to be implemented in different contexts, having the ability to improve the sustainability of the energy community. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203367561 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/23709 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Comunidades de Energia | pt_PT |
| dc.subject | Demand Response | pt_PT |
| dc.subject | Internet das Coisas | pt_PT |
| dc.subject | Privacidade dos Dados | pt_PT |
| dc.subject | Utilizador Final | pt_PT |
| dc.subject | Data Privacy | pt_PT |
| dc.subject | End-user | pt_PT |
| dc.subject | Energy Community | pt_PT |
| dc.subject | Internet of Things | pt_PT |
| dc.subject | Smart Home | pt_PT |
| dc.title | Estrutura de internet das coisas para a participaĆ§Ć£o ativa e segura dos consumidores na comunidade de energia | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia EletrotƩcnica - Sistemas ElƩtricos de Energia | pt_PT |