01 专刊介绍

Green Carbon是由中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称"青岛能源所"）主办的英文学术期刊，致力于报道绿色与可持续技术领域的前沿交叉成果。

二十载耕耘，薪火相传。恰逢青岛能源所成立20周年之际，Green Carbon第13期（Volume 4, Issue 3）将作为“青岛能源所建所20周年专刊”于2026年9月出版。

本专刊收录20篇主编特邀高水平文章，作者均为长期关心支持青岛能源所发展的战略科学家，以及绿色碳科学相关领域的公认领军专家。专刊涵盖绿碳科学与可持续技术领域的基础科学发现、关键技术创新、系统过程集成，以及标准与政策框架建议等内容，全面呈现该领域的代表进展与未来方向。

衷心感谢所有撰稿人为本专刊贡献前瞻性学术洞见、系统综述与标志性研究成果，以及对青岛能源所与Green Carbon期刊的大力支持！

02 导读

题目：AC/DC dual-mode household appliances for community microgrids

作者：Wen Ling*

推送导读：

在“双碳”战略目标驱动与新型电力系统建设进程加速的宏观背景下，分布式光伏、户用储能、低压直流配电等设施正逐步融入建筑与社区能源系统。终端用能环境由此从传统的单一交流电网供电模式，演变为交流电网与本地直流电源共存的混合供能新格局。然而，当前主流家用电器仍普遍采用单一交流输入设计，导致本地产生的直流电力需经过多次AC/DC或DC/AC转换方能被设备利用。这一过程不仅引入了额外的能量损耗，也制约了分布式可再生能源的就地消纳效率。

中国工程院院士、上海交通大学凌文教授在专刊发表单独署名文章“AC/DC dual-mode household appliances for community microgrids”。该研究系统构建了交直流双模家用电器的完整技术框架，明确了其能效提升潜力与应用场景边界，为终端用能设备适配多源混合供能场景提供了创新的技术解决方案。

03 主要内容

一、重要进展与研究趋势

1.1 明确定义双模家电技术内涵与差异化边界

研究从系统集成角度，对交直流双模家用电器进行了明确定义，并将其与传统交流家电、外置适配器供电的直流设备及专用直流家电进行了明确区分。研究指出，交直流双模家电并非仅支持两种电源输入的简单设备，而是具备电源类型自动识别、内部供电路径动态重构、与能源管理系统协同交互、以及对微网调度指令灵活响应四大核心功能的可控终端节点。其能够根据实时供能状态，动态选择最优用能路径。

1.2 构建全链路技术实现体系

研究系统阐述了双模家电的完整技术实现路径，涵盖输入识别、负载感知、拓扑重构与协同控制四个核心环节。在输入侧，设备需具备自动识别电源类型并完成安全切换与保护的能力；设备内部通过可重构的功率变换拓扑，在直流输入模式下可绕过冗余的整流环节，直接接入内部直流母线；同时，设备需能与家庭及社区级能源管理系统进行联动，依据光伏出力波动、电价信号等因素动态调整运行策略，在保障用户使用体验的同时，最大化能源利用效率。

1.3 评估应用价值并界定适用边界

研究从能效提升、碳减排潜力及需求响应能力等多个维度，系统评估了双模家电的综合应用价值，并明确了其技术适用场景与推广制约条件。研究结果表明，该技术在配备光伏与储能系统的新建低碳建筑或社区中应用价值更为显著，且在大功率、高运行时长家电产品上具有更优的经济性；而对于使用频率较低的小功率电器，或缺乏本地直流电源的家庭场景，其技术收益相对有限，需结合具体应用场景进行合理规划与推广。

二、总结与展望

本研究系统构建了交直流双模家电的技术体系，为终端用能设备适配交直流混合供能场景提供了清晰的技术框架，也为社区微网实现源荷高效互动与低碳化升级指明了新的终端技术发展方向。未来，仍需通过原型机实测进一步验证其实际能效收益，并加快推进相关接口规范、安全标准与产品认证体系的建设，以推动双模家电从技术研究走向规模化示范应用。

04 论文信息

论文信息

W. Ling, AC/DC dual-mode household appliances for community microgrids[J].Green Carbon, 2026.

论文网址

https://doi.org/10.1016/j.greenca.2026.08.005

论文下载

AC-DC dual-mode household appliances for community microgrids.pdf

中文解读原链接

青岛能源所建所20周年专刊 | 凌文院士：交直流双模家用电器赋能建筑低碳转型

05 作者简介

凌文 教授

凌文，中国工程院院士，现任山东省科学技术协会主席、上海交通大学讲席教授，系统工程与能源工程管理专家。获国家科技进步二等奖2项、省部级一等奖多项，2015年当选中国工程院院士，并荣获全国劳动模范、全国优秀博士后等称号。曾任神华集团总经理、国家能源集团总经理，主导建成世界首台60万千瓦循环流化床电厂、400万吨煤制油示范工程等国家级项目，推动煤炭清洁高效利用技术突破；2019年起任山东省副省长，分管能源、科技等领域，推动地方经济绿色转型；2023年转任山东省科协主席后，聚焦科技创新与科普教育，提出“教育开源”理念，倡导跨学科合作与青年人才培养。

06 Green Carbon

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