[IEEE 2018年能源转换大会暨博览会（ECCE） - 美国俄勒冈州波特兰市（2018.9.23-2018.9.27）] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE） - 依托电热水器和电池储能系统实现可调度的太阳能光伏供电的零能耗住宅

摘要： 一年中，净零能耗（NZE）住宅向电网输送的净计量电力为零。由于太阳能发电峰值与用电需求鲜少重合，技术挑战（尤其是"鸭形曲线"问题）随之产生。常见的缓解方案包括限制太阳能发电量和使用储能设备。过剩的太阳能可存储于电池中，在用电需求超过供给时放电供电。除电池外，还可改造无处不在的廉价电热水器作为储能系统——凭借其高热容特性，这类设备能作为"单向电池"运行。本文提出在NZE住宅中采用包含电池与变功率电热水器的混合储能系统。研究表明，该混合储能系统配合光伏发电的协同控制及虚拟电厂（VPP）调控，可在获取最大太阳能潜力的同时减小所需电池容量与规格。所提出的控制策略使NZE住宅既能输出可调度的电力，又能作为可控负载运行，通过将NZE住宅接入IEEE 13节点测试馈线系统，验证了其在电网层面的效益。该技术有望全面解决太阳能发电波动性问题。