Energiezuinigere en groenere huizen dankzij quantum computing

Dankzij quantum computing kunnen we het energiebeheer van onze huizen optimaliseren , geld besparen en de impact op het milieu verbeteren. Dat blijkt uit een nieuw onderzoek van Cornell University , gepubliceerd in 'Engineering' . De auteurs ontwikkelden specifiek een model voorspellende controle (Mpc) strategie gebaseerd op kwantum benaderende optimalisatie. Deze strategie is ontworpen voor gebouwen die zijn uitgerust met batterij-energieopslagsystemen en hernieuwbare energieopwekking, zoals zonnepanelen . De kern van de strategie is een op leren gebaseerd parameteroverdrachtschema voor het kwantumbenaderende optimalisatiealgoritme (Qaoa). Door het Mpc-probleem te behandelen als een onbeperkt kwadratisch binair optimalisatieprobleem (Qubo), kan de aanpak optimale controles berekenen om het netto energieverbruik van een gebouw te minimaliseren . De onderzoekers voerden computationele experimenten uit met gegevens van twee gebouwen op de campus van Cornell University en vergeleken de prestaties van hun op quantum computing gebaseerde MPC-strategie met die op basis van deterministische MPC. Met de quantum-MPC-strategie werd een verbetering van 6,8 procent in energie-efficiëntie gerealiseerd vergeleken met de deterministische MPC. Daarnaast leidde de strategie tot een significante jaarlijkse reductie van 41,2 procent in CO2-uitstoot, dankzij het effectieve beheer van batterij-energieopslag en hernieuwbare energiebronnen. Bovendien bleek de voorgestelde strategie goed aanpasbaar. De verwarmings- en koellast kon worden aangepast op veranderingen in de omgevingstemperatuur. Zo bleef het binnencomfort gelijk en werd het energieverbruik geoptimaliseerd.