南澳大利亚大学的研究团队最近开发了一种新型模型,该模型能有效优化车辆到家庭(V2H)系统与住宅太阳能+储能系统的电力交互方式。据他们报告,通过V2H系统,家庭充电成本可以降低高达16.7%。
该研究团队设计了一种独特的优化策略,该策略结合了V2H技术和住宅太阳能+储能系统,显著降低了家庭的能源支出。V2H是一种能量转移模式,在这种模式下,家庭可以利用其电动汽车的电池为家中的电器供电。
研究人员表示:“我们的研究为那些拥有电动汽车、可再生能源发电装置和电池储能系统的家庭提供了一种新的能源成本优化策略。考虑到电动汽车的多地点充电需求和日常驾驶模式,我们设计了一种能够合理安排电动汽车充电和V2H活动的方案。”
在这个模型中,一个关键组成部分是家庭能源管理系统(HEMS),它根据电价决定家庭能源的输入和输出。HEMS可以从电网、电池储能系统或电动汽车获取电力,并可以将电力输送到这些来源。此外,它还可以利用住宅太阳能系统和电动汽车的电力。
该研究假设HEMS在分时电价(TOU)环境下运行,电价根据需求变化。研究人员比较了澳大利亚两家公用事业公司AGL和IO Energy的分时电价。尽管IO Energy的峰值电价高于AGL,但它在非峰值时段提供了更低的电价。
研究人员解释说,当住宅太阳能发电量超过家庭消费和电动汽车充电需求时,多余的电力将为电池储能系统充电。一旦电池储能系统充满,多余的电力将回馈给电网。而当太阳能发电量不足以满足家庭消费和电动汽车充电需求时,HEMS将采取三种模式中的一种来运作,这取决于分时电价的三个阶段。
研究小组指出,第一种模式适用于非峰值期间的最后一个小时,此时从电网输入电力。第二种模式适用于非峰值期间的其余时间,以及电价介于非峰值和非非峰值期间的时间。在这种情况下,电池储能系统将在从电网输入电力之前为家庭供电。最后一种模式是在接近峰值电价期间的最后一个小时内,电池储能系统可以同时利用太阳能发电设施和电网的电力进行充电。在一天中的其余时间里,储能系统将从太阳能多余的电力中充电,并为家庭负载提供电力。
此外,与电池储能系统不同,电动汽车的充放电受到多种因素的限制,包括用户的出行时间和停车位置等。该研究还考虑了工作和休闲两种类型的电动汽车。工作电动汽车主要用于上下班通勤,并在工作期间停放在工作地点。而休闲电动汽车则用于工作以外的日常活动,如购物和教育等,白天可以灵活停放在公共停车场。
研究结果显示,使用V2H技术比在家庭充电更为经济,可以降低16.7%的能源成本。在考虑户外充电方案时,利用V2H技术传输能量能够显著减少家庭用户的电力支出。这一发现为家庭能源管理提供了新的思路和解决方案。(图文来源于:苏北小咸鱼)