维度网讯，英国克兰菲尔德大学的研究团队开发了一种用于住宅热泵的运行调度模型。该模型旨在时变电价和光伏发电不确定的条件下，有效控制电力成本，同时维持室内的热舒适水平。

通讯作者Banu Yektin Ekren向光伏杂志表示：“在动态电价环境中，整合光伏发电提升了热泵的负荷转移能力，因为它为调度系统提供了除电网外的低成本电力选项。优化过程能同步协调电价低谷期、光伏可用时段以及建筑的热惰性潜力。实际操作中，热泵可在电价优惠或日照充足时提前预热，从而减少对高价电网电力的依赖。”

Yektin Ekren进一步说明，相较于单纯依靠电网，光伏的加入增强了系统灵活性，使其不仅能响应电价信号，还能利用本地可再生能源。她指出：“当建筑本身的热惯性可作为短期储热介质时，这一优势尤为明显。因此，在通过机会约束调度保障舒适度的前提下，运行费用得以降低。”

研究团队在《应用热工程》上发表的论文中论证，动态电价相比固定电价持续展现出成本优势，而结合光伏的鲁棒调度策略是实现负荷转移且不牺牲舒适可靠性的关键。Yektin Ekren强调：“核心价值在于光伏不确定性、电价时机与舒适度控制三者的协同作用。模型不预设完美的光伏出力，而是采取保守调度以管理舒适风险，从而在光伏实际发电低于预期时仍能保障热舒适。”

该模型融合了分布鲁棒机会约束规划（DR-CCP）、实验设计（DOE）及方差分析（ANOVA），构建出光伏驱动热泵的日前调度策略。它不依赖于精准预测或单一误差分布，而是采用分布鲁棒优化，利用历史数据构建的模糊集来确保在不同误差分布下的可靠性。

研究中对比了两种舒适度定义方式：基于室内温度（IT）的硬性界限与基于预测平均投票（PMV）的以居住者为中心的软性约束。Yektin Ekren解释：“IT约束设定严格的温度范围，在光伏波动下往往需要更大的安全裕度，推高了电网用量和成本。而PMV约束考虑了更全面的热感觉因素，允许更灵活的操作空间，使热泵能更好地把握电价和光伏机会，同时符合舒适标准。”

模拟结果显示，采用PMV约束在不同建筑规模和电价方案下均能实现更低的运营成本，尽管有时会伴随热泵性能系数（COP）的轻微下降，这反映了效率与成本优化间的权衡。该框架引入了舒适约束违反概率（PoCCV）作为可调参数，让系统能在舒适风险与成本效益间取得平衡。

研究指出，该模型主要适用于具备电气化供暖、时变电价和分布式光伏普及特征的电力市场，如欧洲和英国地区，但其原理可推广至其他面临类似挑战的区域。Yektin Ekren提醒：“具体数值结果因电价结构、气候、建筑特性和居住者习惯而异，不宜直接跨地区套用。框架本身具有通用性，但实施时需根据实际热泵型号和建筑条件进行校准。”

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com