一项新调度模型瞄准电气化供暖最棘手的问题
英国克兰菲尔德大学的研究人员开发了一种住宅热泵调度模型，旨在在保持热舒适的同时降低装有屋顶太阳能家庭的用电成本。
据pv magazine报道，这项工作解决了一个日益重要的现实挑战：越来越多家庭把热泵、太阳能板和随时间变化的电价结合在一起。热泵可以把部分用电需求从高价时段转移开，但前提是不能让居住者过冷或过热。屋顶光伏发电又增加了一个变量，因为太阳能输出只在某些时段可用，而且具有不确定性。
克兰菲尔德模型旨在同时协调三种资源：电网电力、屋顶光伏发电，以及建筑自身的热灵活性。也就是说，它需要决定何时使用电网电力，何时直接使用太阳能发电，以及何时依靠建筑结构或室内环境中储存的热量。
动态电价为更智能的控制创造了机会
随时间变化的电价改变了供暖经济性。某些时段电价更低，另一些时段更高，这就为把可灵活负荷转移到低价窗口提供了动力。热泵是这类负荷转移的主要候选，因为它们消耗电力，而且通常可以在价格上涨前稍微提前预热住宅。
通讯作者Banu Yektin Ekren告诉pv magazine，在动态电价下，屋顶光伏会增强热泵的负荷转移潜力，因为它为调度器提供了除电网之外的低成本电力来源。优化过程可以协调电价较低的时段、光伏可用的时段，以及建筑可提供多少热灵活性。
这比简单地在太阳能板发电时运行热泵要复杂得多。太阳能发电本身是不确定的，住户舒适度有边界，而且电价未必与光伏峰值发电时间完全一致。一个有用的调度器必须在这些因素之间做权衡，而不是只优化单一变量。
该模型把能源成本与舒适度联系起来
该模型报告的目标是在保持热舒适的同时最小化用电成本。这个组合很重要，因为过度追求降本会损害供暖系统的核心目的。如果调度器在高价时段把供暖压得过低，虽然省钱，却可能带来不可接受的室内环境。
通过纳入建筑热储能，该模型把住宅本身视为能源系统的一部分。墙体、地板、室内空气和住宅热容量都可以在一段时间内储热。实际操作中，这意味着住宅有时可以在高价时段到来前提前加热，然后在该时段的一部分时间里依靠较少的热泵运行继续维持温度。
在有屋顶光伏的情况下，调度器也可以优先在太阳能发电窗口运行。这能减少对电网电力的依赖，尤其是在电价高企时。源文章没有在所提供文本中给出完整技术细节，但它将该系统描述为一种针对动态电价和不确定光伏发电的住宅热泵优化方法。
