光儲(chǔ)直柔基本概念

城市建筑“光儲(chǔ)直柔"的目標(biāo)是通過(guò)更大的柔度接收外來(lái)風(fēng)電光電，成為綠電用戶——江億院士，《為什么要發(fā)展光儲(chǔ)直柔建筑新型配電系系統(tǒng)》

“光儲(chǔ)直柔"技術(shù)簡(jiǎn)稱PEDF(photovoltaics, energy storage, direct current and flexibility)。是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用太陽(yáng)能光伏、儲(chǔ)能、直流配電和柔性交互四項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱?！肮鈨?chǔ)直柔"技術(shù)本質(zhì)是一種構(gòu)建碳中和目標(biāo)的新型建筑配電系統(tǒng)

“光"：太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，特別是屋頂光伏和立面光伏。

“儲(chǔ)"：分布式儲(chǔ)能技術(shù)，主要是電化學(xué)儲(chǔ)能電池，用于有效、安全、經(jīng)濟(jì)地存儲(chǔ)可再生能源。

“直"：直流配電技術(shù)，即建筑配用電網(wǎng)的形式發(fā)生改變，從傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)改為采用低壓直流配電網(wǎng)，這種形式簡(jiǎn)單、易于控制、傳輸效率高。

“柔"：柔性交互技術(shù)，即建筑根據(jù)清潔能源的發(fā)電情況，柔性調(diào)節(jié)建筑用電需求，使建筑用電與清潔能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)匹配。

光儲(chǔ)直柔典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

直流母線電壓等級(jí):

DC 750V：常采用的電壓等級(jí)。例如，在某些項(xiàng)目中，系統(tǒng)設(shè)置了DC 750V的直流母線電壓，并通過(guò)變換器降壓饋出DC 220V的電壓等級(jí)，以供電給LED燈具等負(fù)荷。

±375V雙極性母線：在一些系統(tǒng)中，采用±375V的雙極性母線，這樣的設(shè)計(jì)可以提供兩個(gè)供電電壓層級(jí)（即+375V和-375V），有利于簡(jiǎn)化電壓層級(jí)并提高供電靈活性。

其他電壓等級(jí)：除了上述常見(jiàn)的電壓等級(jí)外，根據(jù)具體需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還可能采用其他電壓等級(jí)的直流母線，如DC 480V、DC 600V等。

用電設(shè)備接入電壓等級(jí)

大功率設(shè)備：如空調(diào)、充電樁等，可能接入較高的電壓等級(jí)，如DC 750V或±375V雙極性母線中的某一極。

小功率設(shè)備：如插座、照明燈具等，可能接入較低的電壓等級(jí)，如DC 220V或更低的電壓等級(jí)（如48V以下，以確保安全性）。

場(chǎng)景分析

從目前現(xiàn)有案例來(lái)看，“光儲(chǔ)直柔"項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)用場(chǎng)景大致可以分為四類。

光儲(chǔ)直柔解決方案

光儲(chǔ)直柔解決方案

光儲(chǔ)直柔管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)園區(qū)與建筑光儲(chǔ)直柔及配電采集監(jiān)視，接入“源網(wǎng)荷儲(chǔ)"等全量運(yùn)行數(shù)據(jù)，具備園區(qū)與建筑內(nèi)電能數(shù)據(jù)采集傳輸、存儲(chǔ)展示、狀態(tài)檢測(cè)、運(yùn)行告警等功能，直觀展示系統(tǒng)電量、碳排、設(shè)備運(yùn)行等各類數(shù)據(jù)。

以電力系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，可分系統(tǒng)、多維度展示光儲(chǔ)直柔系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化能源消納效率，提高光儲(chǔ)直柔微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全能源管理與智慧運(yùn)行水平。

接入能力：支持多種協(xié)議與接口設(shè)備接入，如101、103、104、Modbus TCP/RTU、MQTT等，并支持第三方協(xié)議定制。

平臺(tái)功能簡(jiǎn)介

運(yùn)行監(jiān)測(cè)：支持電站拓?fù)?、設(shè)備監(jiān)控、策略執(zhí)行、態(tài)勢(shì)感知、運(yùn)行評(píng)價(jià)等功能。

功率預(yù)測(cè)：支持分布式光伏、充電站、空調(diào)、常規(guī)負(fù)荷等不同種類能源的分類預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)服務(wù)涵蓋日前及日內(nèi)多個(gè)時(shí)間尺度。

碳排監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)對(duì)碳排放多維度多層次動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及追蹤溯源，挖掘降碳空間，針對(duì)性提出減碳策略，引導(dǎo)用戶高效減排。

優(yōu)化調(diào)度：運(yùn)行策略包括能耗優(yōu)化、成本降低低和碳排放少的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度以及考慮網(wǎng)供電力平滑與電壓穩(wěn)定的安全運(yùn)行調(diào)度策略、需求側(cè)響應(yīng)等電網(wǎng)互動(dòng)策略。

典型配套硬件產(chǎn)品

收益分析

新能源發(fā)電收益：光伏度電成本低，自發(fā)自用可節(jié)省用電成本;多余電量可以銷售給電網(wǎng)，增加發(fā)電收益。

儲(chǔ)能峰谷套利：通過(guò)傳統(tǒng)電池儲(chǔ)能，梯次儲(chǔ)能， V2G移動(dòng)儲(chǔ)能，谷期充電、峰期放電，進(jìn)一步降低用電成本。

V2G放電賺收益：車主在家充電0.5元/度，峰時(shí)在公司放電1.1元/度，每天放30度電可賺18元差價(jià)，基本賺回電費(fèi)。

環(huán)境效益：以光伏裝100kWp的微網(wǎng)系統(tǒng)為例，每年可貢獻(xiàn)新能源電近12萬(wàn)度，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤42噸，減少二氧化碳排放120噸，碳粉塵32噸。

節(jié)約電力設(shè)施成本：微網(wǎng)具備光伏與儲(chǔ)能，可節(jié)省充電設(shè)備配電增容費(fèi)用，減少電力投資。

助力國(guó)家碳中和目標(biāo)：緩解了充電樁大電流充電時(shí)對(duì)區(qū)域電網(wǎng)的沖擊，真正實(shí)現(xiàn)“零碳"車用“零碳“電，助力“碳達(dá)峰、碳中和"。