维度网讯,加的斯大学(UCA)可持续与可再生能源电气技术研究小组联合德国拜罗伊特大学、英国卡迪夫大学,开发出一套面向自用住宅的实时智能能源管理系统。该系统能够协调太阳能板、储能电池、电热系统与辅助锅炉的运行,将家庭对电网的依赖度降低约36%,助力住宅向更加高效和自给自足的方向发展。

该研究是安达卢西亚自治区政府大学、研究与创新厅资助的“用户参与微电网的主动性”项目的一部分。系统聚焦于能源产消者(即自行生产并消费能源的用户),通过一个连接家庭WiFi网络的电子设备整合所有能源设施,能够在毫秒内根据太阳能可用性、家庭用电需求和电池状态做出控制决策。
与传统基于固定规则的模型不同,这套解决方案以智能系统的方式优先利用太阳能,优化电池储能,并最大限度减少对电网和常规天然气的依赖。实验室测试结果显示,与类似方案相比,该系统可将电网依赖度降低约36%,同时使燃气锅炉的使用量略微减少。研究人员指出,若按全年连续运行来推算,该效果将更为显著。
系统的计算效率尤为突出,其运算耗时仅为传统方法的30分之一,能够对太阳能发电或家庭能源需求的快速变化做出几乎瞬时的响应。此外,研究团队强调,系统的控制误差近乎为零,确保了在实际场景中的稳定可靠运行。
目前,该工具仍处于高级实验室验证阶段,设计用于与智能家居设备类似的低成本硬件。安装过程简便,只需连接家庭WiFi网络即可自动管理各类能源系统。研究团队表示,目标是让用户处于能源系统的核心,使其降低对电网的依赖,并在经济和能源层面优化消费。
未来阶段,研究团队正着手扩展系统功能,纳入消费与发电预测能力,并探索根据电价变化调整能源使用的可能性。同时,他们也在研究将住宅整合到电网中,使住宅成为能够通过智能管理逆变器在电压或频率波动时为电网稳定性做出贡献的主动代理。
相关研究成果以论文《Dynamic real-time control for a multi-energy prosumer with electricity and heat》(多能源产消者电热动态实时控制)的形式发表于《Energy and Buildings》期刊,并通过模拟实验和实时设备实验(覆盖不同消费与发电条件)进行了验证。
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