2026年 第48卷 第4期    刊出日期：2026-04-25

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综合能源系统分析与评估

光伏驱动空调的研究进展及其在建筑中的应用

蔡阳, 郑善乐, 黄颖茜, 刘子全, 安荣邦

2026, 48(4):  1-11.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.001

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光伏驱动空调（PVAC）系统通过整合可再生能源与建筑热管理能力，提供了降低建筑能耗、实现碳中和目标的新路径。系统梳理了PVAC系统的技术原理与分类特征，并将PVAC的驱动机制划分为交流驱动、直流直驱及混合驱动三大类；阐述了PVAC能量传递优化、动态控制策略及多参数协同设计等方面的研究进展。研究表明，优化后的PVAC系统在夏季高温地区可实现光伏发电与制冷需求的高效匹配，空调能耗覆盖率提升至29.5%，而集成相变材料与变速压缩机的系统方案可显著提升实时零能耗概率。PVAC系统与建筑的集成（光伏建筑一体化）不仅可以提高建筑物的性能，而且能提高PVAC系统的能源利用率。但目前尚缺乏统一的标准评价PVAC对建筑的综合影响，后续研究可为PVAC系统在建筑中的大规模应用提供支撑。

基于PEMFC-ASHP的冷热电联供系统动态性能分析

石沁东, 张力, 徐青, 傅畅畅, 张襄勤, 陈曦

2026, 48(4):  12-18.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.002

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质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种将氢气燃料的化学能转化为电能的装置，具有高能效、低排放、低噪声等优点。空气源热泵（ASHP）是一种通过用少量电驱动，将热能从低品位转换为高品位的装置，可根据季节的不同为建筑提供制冷和供暖并满足生活用水需求。基于PEMFC-ASHP的冷热电联供系统以PEMFC的电堆和ASHP作为双能量驱动单元，通过热泵技术进一步利用PEMFC发电过程中产生的余热，为建筑用户提供电力、热源和冷源，实现冷热电联供系统的能源高效利用。研究结果表明，ASHP能够提升PEMFC的工作性能，冷热电联供系统能效达150%，ASHP的性能系数为2~4，PEMFC的净发电效率约为40%，PEMFC-ASHP的整体㶲效率达44.46%。

基于机器学习的一体式电制热储热装置能效测试方法

李克成, 金璐, 成岭, 钟鸣, 贾欣怡

2026, 48(4):  19-26.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.003

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“双碳”目标下，电供暖技术凭借其清洁性与灵活性实现了规模化发展，一体式电制热储热装置的准确检测与评价是高效利用该技术的关键，但瞬时状态不稳定以及供水温度和电功率周期性波动导致现有测试方法不适用于此类设备检测。提出了一种适用于一体式电制热储热装置的能效测评方法，制定了试验准备、预试验及试验检测3个阶段的检测方法及流程。基于试验检测阶段的监测数据，结合机器学习模型，实现对电制热装置全运行过程及全场景稳定状态的能效评价。研究结果表明，相比于国标规定的检测方法，该方法能够准确反映一体式电锅炉的能效水平，检测得到的多个稳定阶段效率测试结果准确性提高了5.74百分点，降低了电制热储热装置运行时瞬态不稳定及供水温度、电功率周期性波动对测试结果的不利影响，可用于其他电制热装置的检测与能效评价。

华北和东北农宅供暖季实时供热量辨识方法及应用

陈玥, 田绅, 战斌飞, 石晓冬, 徐伟宸, 胡开永

2026, 48(4):  27-34.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.004

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寒冷及严寒地区农宅供热系统面临经济与环保的双重挑战，提出一种基于能量守恒定律的农宅实时供热量辨识模型。该模型综合考虑围护结构的瞬时得热量和传热量、室内空气的热量变化及空气渗透负荷等因素。将该模型应用于华北和东北3所农宅，结合非供暖季实测数据校准物理参数，校准后模型对瞬时室内温度的预测误差均方根误差、均偏误差及范围归一化均方根误差分别低于6.45%，3.31%和8.72%。校正后的模型应用于农宅供暖季数据分析表明，东北地区农宅的供热量峰值与华北地区相比差异明显，最大达72.2 W/m²。此外，室内温度降低1 ℃时，东北地区农宅供热量可降低12.45%，华北地区农宅平均降低12.85%，表明预测不同室内温度条件下的实时供热量需求对农宅供热调控具有重要意义。

优化配置与负荷调节

基于改进CNN-LSTM和多目标霜冰算法的综合能源系统优化调度

朱丽娟, 刘吉营, 于明志, 杨开敏, 毛煜东

2026, 48(4):  35-46.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.005

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为提高综合能源系统在多能耦合条件下的预测精度与运行经济性，提出了一种基于改进卷积神经网络-长短期记忆神经网络（CNN-LSTM）的电-热负荷预测与优化调度方法。该方法融合CNN与LSTM结构，引入注意力机制增强特征提取与时序响应能力，并结合多目标霜冰算法（MORIME）实现预测模型与运行策略的协同优化。基于济南某园区夏季、冬季典型日的仿真结果表明：改进CNN-LSTM模型的负荷预测平均绝对百分比误差较传统模型降低32.6%；经MORIME优化后，系统夏季与冬季运行总成本分别下降12.7%与10.3%，系统能源利用效率提升3.8%~4.1%。电-热储能系统的高效联动与能源的时移利用，显著提升了系统的运行经济性与能源利用效率，可为复杂多能系统的优化调度提供新的技术路径。

新能源基地直流外送系统多时间尺度鲁棒协同优化调度

王启玺, 韩自奋, 刘克权, 董海鹰

2026, 48(4):  47-59.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.006

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针对风电、光伏出力不稳定给直流外送系统带来的调度问题，提出一种融合多时间尺度优化及自适应鲁棒优化的风光火储直协同优化调度方法。以经济效益、环境效益、系统效益及灵活性等综合效益最大化为目标，以功率平衡、储能荷电状态等为约束，建立风光火储直的两阶段协同优化调度模型。在日前计划阶段，建立目标函数及约束条件，采用非支配排序遗传算法Ⅱ求解该多目标问题。在日内滚动优化阶段，通过构建描述风光出力不确定性的偏差集合，采用min-max鲁棒优化及列与约束生成算法进行求解，实现极端情况下外送功率能够满足中长期直流外送计划。仿真表明，所提策略在场景4下综合成本最低，较场景1降低约7%；中长期外送功率波动幅度降低30%以上；日内滚动优化后，外送功率跟踪误差在2%以内，鲁棒优化模型在最坏情景下仍能获得满足硬性约束的全局最优解。策略在新能源基地直流外送系统中可以实现综合效益最大化的目标，确保实时外送功率能够紧密跟踪中长期外送计划，且所述鲁棒优化模型在考虑最坏情景的不确定性场景时，仍能获得满足硬性约束的全局最优解。

基于可调度时长预测的电动汽车优化调度研究

彭文河, 蔡瑞天, 张华英, 王化龙, 黄欢, 吴宜聪

2026, 48(4):  60-71.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.007

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随着电动汽车保有量的快速增长，电动汽车的规模化无序充电加剧了配网负荷峰谷差并降低了电能质量，有序充电控制至关重要。然而，现有调度方法未充分考虑电动汽车可充电时长的不确定性，缺乏针对性的预测机制。以美国ACM实验室提供的充电站实际数据为例，提出了一种基于可调度时长预测的电动汽车分层分群有序充电控制方法：首先，对电动汽车可充电时长进行预测，并以此为基础建立电动汽车分群模型；其次，在满足电力平衡与储能约束的条件下进行经济优化调度；随后，配网进行潮流校核并反馈越限信息，驱动充电站进行闭环重优化；最后，通过功率分配算法实现有序充放电控制，确保系统运行的安全性与经济性。案例仿真结果表明，所提优化调度方法可较好地挖掘电动汽车停留规律，提高预测准确度，充电站负荷方差减少了26.55%，有效降低了电动汽车充放电成本并提高了系统的经济性。

寒冷地区变电站主控楼冷热源系统设计与节能优化

朱卫东, 黄帅, 苗文捷, 金旭, 阿如娜, 张家鹏, 张浩, 沙帅

2026, 48(4):  72-80.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.008

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在全球气候变化日益加剧的背景下，推行建筑节能减碳并实现零能耗建筑，已成为应对气候变化与资源枯竭的关键举措。变电站是城市化建设进程中不可或缺的重要建筑，目前严寒地区变电站普遍采用能耗较高的电采暖方式。鉴于此，依托建筑周边环境资源，对变电站现有冷热源系统开展优化，提出了切实可行的建筑节能减碳方案。通过计算流体动力学方法论证得出，过渡季与夏季采用自然通风能够实现运行负荷的动态平衡；太阳能光伏系统的年发电量可达18.75 MW·h；空气源热泵供暖相比电加热方式节能44.50%；而光伏-热泵复合供能系统相较于传统电供暖，每年的CO₂减排量高达4.90 t。研究结果验证了严寒地区变电站主控楼采用光伏发电+热泵供能技术模式的工程可行性。

跨临界CO₂热泵供暖系统循环优化与环境经济性评估

黄帅, 向新宇, 李昂, 金旭, 阿如娜, 张家鹏

2026, 48(4):  81-89.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2026.04.009

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空气源热泵作为清洁供暖的代表，可有效降低建筑能耗，但其在寒冷地区的应用存在技术瓶颈，且传统制冷剂对环境有负面影响。为此，以跨临界CO₂热泵供暖系统为研究对象，基于Dymola软件对系统性能进行仿真分析；对比研究CO₂单级循环、双级循环及耦合机械过冷的双级循环系统在不同工况下的制热性能表现；结合全年实际供热量对系统进行环境分析和经济性评估，综合探讨不同系统形式的适用性和可持续性。研究结果表明：双级循环系统的制热性能系数（COP）较单级循环系统提升了26%；耦合前机械过冷的跨临界CO₂一级节流中间不完全冷却双压缩循环热泵系统（OTHS+FMC）可有效降低系统的最优高压，且在蒸发温度为-30 ℃时，其COP较原始跨临界CO₂热泵系统最大可提升12.70%，最优高压下COP提升了5.08%。经济性分析表明：OTHS+FMC的初始投资成本较高，但其长期运营的能效提升和减排效益使其更具环境经济性。