蓋世汽車訊 據外媒報道，鑒于統計資料不斷增長，堪薩斯州立大學（KSU）的研究人員提出了一個模型，采取以居住者為中心的方式，將住宅光伏和電動汽車集成到家庭能源管理系統 (HEMS) 中，同時兼顧居住者的熱舒適性、服裝行為，及其對電動汽車充電狀態（SOC）的關注點。

（圖片來源：AZOM）

全球能源轉型的重點是開辟一條通往可持續能源和凈零碳的道路。政府和企業已針對這些目標做出承諾，普通居民也在穩步調整其生活，包括使用屋頂光伏（PV）和電動汽車。

屋頂光伏（太陽能電池板）和電動汽車技術日益普及，是由于這些技術越來越實惠。目前，美國使用的能源約3%來自太陽能，足以為1640萬美國家庭供電。與此同時，電動汽車的銷量持續同比增長。當前預測顯示，在中等增長的情況下，到2030年，電動汽車的銷量將占所有新車購買量的10%。

研究人員表示，現有大多數HEMS只關注居住者的熱舒適度，包括室內溫度和濕度，而忽略了居住者的其他行為或關注點，因此很有必要進行這項研究。該團隊聲稱，其HEMS模型有助于降低能源成本，并有望提升HEMS使用率。

家庭能源管理系統建模

家庭能源管理系統（HEMS）提供詳細、明了的能源使用信息，使居住者可以更好地管理其能耗，并且可以精確控制某些“耗能設備”，如電動汽車充電點。除了幫助居住者管理成本，HEMS還通過跟蹤行為和了解偏好，使家中保持一定的舒適度。但是，該團隊指出，以往某些行為和關注點被忽略了，比如居住者的服裝。

為了解決這些問題，KSU考慮三種不同的居住者行為，包括服裝行為、EV SOC問題、基于熱環境綜合評價指標（PMV）的熱舒適性，探討由暖通空調（HVAC）、EV和PV組成的HEMS。研究人員Hongyu Wu副教授表示：“隨機自適應動態規劃（ADP）模型經過修改和擴展，以便確定供暖、通風、空調、居住者著裝決定和電動汽車充放電時間表的最佳設置點，同時考慮外部溫度、光伏發電量和電動汽車的目的地SOC（arrival SOC）的不確定性。”

HEMS模擬

KSU的研究人員旨在通過一系列模擬，展示其所提出的模型如何在節約成本和舒適的前提下，使居住者受益。未來有可能將算法比較納入其中。雖然此次研究只在一個地點進行模擬，但這種HEMS模型可有效應用于其他任何氣候條件和電價結構不同的地點，以便深入進行此類模擬探討。

通過運行模型，研究人員發現可節省68.5%的能耗。同時該HEMS模型綜合考慮了居住者的理想舒適狀態，包括熱舒適度、服裝行為和電動汽車的SOC問題；以及外部溫度、光伏發電和電動汽車的目的地SOC等不確定性。

未來HEMS的影響

隨著人們越來越多地采用光伏和電動汽車技術，并將其融入日常生活，找到提高能源效率的方法，具有重要意義。為了滿足日益增長的電力需求，目前智能電網技術呈不均衡發展。在幫助了解家庭應用的能源需求方面，HEMS可以發揮核心作用。

現在全球電力需求不斷增長，而且隨著人口增多，城市和國家電網不斷擴大規模，預計相關需求還將繼續增長，行業人士將重點關注家庭能源管理系統概念。先進的HEMS不僅可以幫助住宅居住者節約成本，還可以根據房主的行為，準確地學習如何優化長短期能源儲存和使用，進而幫助限制電網的能源需求。

返回第一電動網首頁 >