什么是 HOMER?
HOMER 微功耗优化模型简化了评估各种应用的离网和并网电力系统设计的任
务。在设计电力系统时, 您必须对系统的配置作出许多决定: 在系统设计中包含
哪些组件是有意义的?每个组件应该使用多少和什么尺寸?大量的技术选择以
及技术成本的变化和能源的可用性使得这些决定变得困难。
HOMER的优化和灵
敏度分析算法使得更容易评估许多可能的系统配置。
如何使用 HOMER?
要使用 HOMER,您可以向模型提供输入,其中描述技术选项,组件成本和资源
可用性。 HOMER使用这些输入来模拟不同的系统配置或组件的组合, 并生成可
以查看为按照净现有成本排序的可行配置列表的结果。 HOMER还在各种表格和
图表中显示模拟结果, 帮助您比较配置并对其经济和技术优势进行评估。 您可以
导出表格和图表,以供报告和演示文稿使用。
当您想了解资源可用性和经济状况等因素的变化对不同系统配置的成本效益可
能产生的影响时, 可以使用该模型执行敏感性分析。 为了执行灵敏度分析, 您可
以向 HOMER提供灵敏度值,以描述一系列资源可用性和组件成本。
HOMER模
拟值的范围内的每个系统配置。 您可以使用灵敏度分析的结果来确定对电力系统
设计和运行影响最大的因素。您还可以使用 HOMER敏感性分析结果来回答有关
技术选项的一般问题,以便为规划和政策决策提供信息。
HOMER如何工作?
模拟
HOMER通过对一年中的 8,760 小时中的每一个进行能量平衡计算来模拟系统的
运行。每小时, HOMER将小时的电力需求和热需求与该系统在该小时内提供的
能源进行比较, 并计算出与系统各部件的能量流量。 对于包括电池或燃料发电机
的系统, HOMER还决定每小时如何操作发电机以及是否对电池充电或放电。
HOMER 对您想要考虑的每个系统配置执行这些能量平衡计算。然后,确定配置
是否可行, 即是否可以在您指定的条件下满足电力需求, 并估计在项目的整个生
命周期内安装和运行系统的成本。系统成本计算用于资本,替换,运营和维护,
燃料和利息等成本。
优化
在模拟所有可能的系统配置后, HOMER会显示一个列出的配置,按照净现有成
本(有时称为生命周期成本)排序,可用于比较系统设计选项。
敏感性分析
当您将灵敏度变量定义为输入时, HOMER 将针对您指定的每个灵敏度变量重复
优化过程。例如,如果将风速定义为灵敏度变量,则 HOMER将模拟您指定的风
速范围的系统配置。
HOMER在互联网上
HOMER网站 www.homerenergy.com 包含有关模型的最新信息,以及示例文件,
资源数据和联系信息。
作者: Paul Gilman(support@homerenergy.com)
最后修改日期: 2004 年 5 月 6 日
检查更新
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HOMER可以在启动时自动检查更新。 它只是联系 NREL网站,看看是否有比您
正在使用的更高版本的 HOMER。 此过程非常快,并不影响 HOMER启动所需的
时间。 如果您没有连接到互联网, 则没有错误消息或延迟。 如果更新版本可用,
HOMER将显示一个简短的通知的工具栏按钮,如下所示:
点击该按钮将带您进入一个网页, 其中包含有关新版本的更多信息以及有关如何
下载的说明。 下载本身不会自动发生。
您可以在“文件”菜单中访问的“首选项”窗口中打开或关闭自动检查。
是否允许自动检查,您可以随时通过从“帮助”菜单中选择“检查更新”来手动
检查更新:
参数选择
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从文件菜单中选择首选项 ...以显示首选项窗口。 在这里您可以查看和更改以下选
项:
变量
描述
默认作者
NASA用户名
每次创建新文件时, HOMER将默认作者放置在主窗口
的“作者”字段中。
在 NASA Surface Solar Energy网站注册的电子邮件地址。
当您通过“太阳能资源输入”窗口中的“通过 Internet
获取数据” 时,HOMER将使用该电子邮件地址从 NASA
SSE网站检索指定纬度和经度的月平均太阳辐射数据。
每个敏感情况下, “整体排名” 列表中包含的最大系统
综合排名列表大小
数量。整体排名列表大小的较大值往往会增加 .hmr 文
件的大小。
启动时重新加载上一个
如果选择此选项,每次 HOMER启动时,它将打开您正
项目
在处理的最后一个 .hmr 文件。
如果选择此选项, HOMER 将在每次启动时检查 NREL
自动检查启动时的更新
网站的更新信息。 有关更多信息, 请参阅有关检查更新
的文章。
入门指南概述
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关于本入门指南
本入门指南通过介绍十一个步骤向您介绍 HOMER。您将首先向 HOMER提供有关
您想要考虑的电力系统设计的信息或输入。 HOMER将模拟系统配置, 创建可行
的系统设计列表,并通过成本效益对列表进行排序。在最后一步中,您将使用
HOMER 进行灵敏度分析。通过阅读指南中的每一步,您应该熟悉该软件,并开
发足够的经验来开始使用该模型。
完成这个练习大概需要一个小时。
浏览入门指南
在本指南的每一页的底部有两个超文本链接, 您可以使用它们移动到下一个或上
一个步骤。您还可以使用“帮助”浏览器导航到“入门指南”的不同部分,方法
是单击“帮助”浏览器导航窗格中的“内容”选项卡,展开“入门”手册,然后
选择步骤名称。
打印入门指南
如果您从本指南的打印副本中找到更容易的工作, 并且计算机连接到打印机, 则
可以通过以下任一方式打印:
如果您的计算机上安装了可以显示和打印 PDF文件的软件,请查看并打印本指南
的 PDF版本,该版本可从 HOMER网站获得。
直接从帮助浏览器打印指南,方法是在“目录”选项卡中选择“入门”手册,然
后单击工具栏中的“打印”,然后选择“打印所选标题”和“所有子主题”。
检查你的工作
在整个指南中,插图显示了 HOMER在使用该软件时的外观。请确保将电脑屏幕
上显示的图像与插图进行比较,以确保您已正确完成每个步骤。
关于提示和注意事项:
提示和说明提供其他信息,以帮助您更好地了解 HOMER的工作原理。一个注释
是您应该阅读的重要信息, 以便更好地了解您正在完成的练习步骤。 一个提示是
补充信息,您可能会发现对于未来与 HOMER的合作有用,但是完成此练习并不
是必不可少的。
转到下一步:制定一个 HOMER可以帮助回答的问题
第一步:制定一个 HOMER 可以帮助回答的问题
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HOMER可以回答关于小型电力系统设计的各种问题。在您开始使用
HOMER之
前,希望 HOMER能够帮助您回答问题的一个明确的想法是有用的。
HOMER可
以回答的问题的例子有:
在我的系统中为柴油发电机添加风力发电机是否具有成本效益?
柴油的成本需要增加多少才能使光伏成本效益?
我的设计能满足日益增长的电力需求吗?
安装微型涡轮发电并为我的并网设备供热是否具有成本效益?
对于这个练习, 让我们假设柴油发电机通常在偏远地区提供小负载, 而我们希望
使用 HOMER 来确定将风力涡轮机添加到这种系统中是否有意义。我们将使用
HOMER 帮助回答的问题是:平均风速和燃油价格的变化如何影响将风力发电机
添加到纯柴油系统设计的可行性?
第二步:创建一个新的 HOMER 文件
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HOMER 文件包含有关分析电力系统设计所需的技术选项,组件成本和资源可用
性的所有信息。 HOMER文件还包含 HOMER作为优化和灵敏度分析过程的一部
分进行的任何计算的结果。 HOMER文件名以 .hmr 结尾,例如:WindVsDiesel.hmr。
当您启动 HOMER时,它会查找最近保存的文件并打开它。 如果 HOMER找不到
该文件,它将显示一个空白窗口。
为此练习,创建一个新的 HOMER文件:
单击新建文件文件新建 ,或从菜单中选择文件, 新建以创建新的 HOMER文件。
HOMER在主窗口上显示一个空白原理图。
提示:您还可以通过单击打开文件打开文件
打开现有的 HOMER文件。