HOMER Pro 功能模块

产品定位

HOMER Pro 是 UL Solutions 推出的微电网优化设计软件,最初由美国国家可再生能源实验室开发,现已成为全球微电网设计的标准工具,广泛应用于乡村供电、岛屿电力、并网型园区与军事基地等场景。软件将工程仿真与经济分析相结合,在单一产品中嵌套仿真、优化与敏感性分析三大能力,帮助设计与工程人员从大量可行方案中筛选出成本最低、可靠性最优的微电网或分布式能源系统配置。

核心功能模块

系统仿真

以一分钟到一小时的时间步长模拟混合微电网全年的运行情况,在每个时间步内进行电力与热力需求同供应能力的平衡计算,并评估所有考虑的设备配置组合,输出详细的性能数据与项目生命周期成本估算,为设计决策提供依据。

优化求解

内置 HOMER Optimizer 专有无导数优化算法,在一次运行中考察系统类型的所有可能组合,按净现值等优化变量对可行配置排序,快速识别微电网或分布式发电系统的低成本方案,并比较不同配置之间的权衡。

敏感性分析

支持对太阳辐照度、燃料成本、负荷需求等关键输入变量设定取值范围,在一次分析中运行数千次仿真,评估超出控制范围的外部因素变化对系统性能与最优配置的影响,帮助识别最具韧性与成本效益的设计方案。

经济性分析

完整的项目成本模型涵盖资本投入、设备更换、运行维护、燃料与利息等费用,计算净现值与生命周期成本,并可将分析结果快速转化为面向客户的规范化提案,展示成本节省与经济价值流。

设备与资源建模

基础能力覆盖光伏、风电、蓄电池、柴油发电机与简单并网连接;通过最多九个附加模块扩展生物质气化、水力发电、热电联产、氢能生产与存储、高级电网、高级负荷及高级储能等建模能力,其中高级储能模块采用修正动力学电池模型,考虑倍率相关损耗、温度影响与循环寿命退化。

储能退化与扩容建模

自 3.18.5 版本起提供储能退化表,可根据制造商质保和性能保证为电池建立退化模型,按年度定义退化轨迹并纳入不同年循环水平下的质保曲线;同时支持在项目全生命周期内分阶段新增储能容量,抵消退化带来的容量衰减并维持能量与容量承诺,电池损耗成本计算也更精确地反映全生命周期影响。

负荷建模与扩展集成

支持交流与直流负荷的混合建模,以及泵送、暖通空调等可延迟负荷的调度分析;多年模块可模拟光伏衰减、电网电价上涨、负荷增长与燃料价格变化等长期趋势,MATLAB 接口允许用户编写自定义调度算法并与软件集成。

典型应用场景

HOMER Pro 适用于乡村与离网供电系统设计、岛屿公用事业规划、并网型校园与园区微电网、军事基地能源系统以及工商业分布式能源项目的可行性研究,帮助能源工程师评估可再生能源与传统电源的最优组合、降低项目投资与运营成本,并应对资源与价格的不确定性。

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