摘要:热泵与光伏系统相结合是能源系统转型的一个非常有前景的选择。通过使用这种将电力和热力部门结合起来的系统,建筑物可以持续供暖,并减少温室气体排放。本文揭示了一种为住宅建筑设计合适的热泵和光伏 (PV) 系统的方法,以实现高水平的 (光伏) 光伏自耗。这是通过利用热能存储 (TES) 通过智能控制算法将热泵的运行转移到高光伏发电时间来实现的,这会产生大量直接被热泵利用的光伏电力。为了涵盖现有的建筑基础设施,引入了 4 栋具有不同建造年份的参考建筑,包括单户和多户住宅建筑。通过这种方式,包括带有散热器供暖的旧建筑以及带有地板供暖系统的新建筑。使用 MATLAB-Simulink ® 2017a 对每种建筑类型的热泵/光伏系统进行了仿真,以评估由新算法控制的热泵/光伏系统的性能。结果表明,每年光伏装置可直接满足建筑用电量(包括热泵)的 25.3% 至 41.0%。显然,供暖系统的特性对结果有显著影响:与采用散热器供暖和较高供热温度的建筑相比,采用地板供暖和较低供热温度的新建建筑由于热泵效率更高,因此光伏自耗水平更高。此外,还研究了在两种建筑类型中为系统添加电池的影响。结果显示,如果有电池,光伏自耗程度会增加。然而,由于电池的投资成本高,它们无法在合理的时间内收回成本。
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