光储直柔供配电系统是一种新型的建筑供配电系统。
系统组成
“光”:即太阳能光伏技术,通过在建筑区域安装分布式太阳能光伏发电设施,将太阳能转化为电能。这些设施可以固定在建筑周围区域、建筑外表面或直接成为建筑的构件,充分利用建筑空间资源,提高可再生能源的利用率。
“储”:指的是储能技术,配置储能装置,将富余的电能储存起来,在需要时释放。它可以解决可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题,还能实现电力的调峰和稳定电网运行。
“直”:指直流配电技术,与传统交流配电相比,直流配电具有形式简单、易于控制、传输效率高等优点。在建筑中采用直流供电系统,可以方便地将光伏、储能等分布式电源灵活、高效地接入和调控,实现可再生能源的大规模建筑应用。
“柔”:即柔性交互技术,建筑具备能够主动调节从市政电网取电功率的能力。建筑不再是被动的能源消费者,而是可以根据实际情况主动调节自身的能源需求和供应,实现与电网之间的友好互动。
工作原理
光伏发电产生的直流电通过DC/DC变流器接入直流母线,储能装置也通过DC/DC连接到直流母线,可对直流母线进行充放电。直流母线通过AC/DC变流器与交流外电网连接,从外电网输入电量以满足建筑的用电需求。
当系统总功率高于发电功率时,直流母线电压下降,各用电设备自动减小自身用电功率,储能装置放电;反之,当总功率低于发电功率时,母线电压升高,各用电设备自动增大用电功率,储能装置充电。
用电设备根据直流母线电压变化,通过调整工作状态改变自身用电功率,对直流配电系统功率调整需求主动做出响应。
优势
节能低碳:利用太阳能光伏等可再生能源,减少对传统能源的依赖,降低碳排放,实现建筑的节能低碳运转。
提高电力系统稳定性:储能装置可解决可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题,实现电力的调峰和稳定电网运行。
提升能效:直流配电具有传输效率高等优点,减少了电能转换过程中的损耗,提高了能源利用效率。
实现供需互动:建筑可根据电网的供需关系主动调节自身的能源需求和供应,实现与电网之间的友好互动,促进电网从“源随荷动”向“源荷互动”转变。
设备投资少、回收周期短:与传统建筑相比,运用光储直柔技术的建筑在设备投资、运营成本等方面具有优势,投资回收周期相对较短。
应用场景
建筑领域:可应用于各类民用建筑的新建、改建和扩建项目,如办公、居住、商业、医院等,以及工业园区的通用建筑。例如,深圳蛇口大厦通过应用光储直柔技术,实现了光伏消纳及负荷的优化调控,降低了度电成本。
工业园区:工业园区内可建设光储直柔系统,为园区内的企业提供稳定的电力供应,同时降低能源成本,提高能源利用效率。
公共设施:如学校、医院等公共设施,通过光储直柔系统,可实现能源的自给自足或部分自给,减少对外部电网的依赖,提高能源供应的可靠性。