光儲直柔(PEDF)是在建筑領域應用太陽能光伏(Photovoltaic)、儲能(Energy storage)、直流配電(Direct current)和柔性交互(Flexibility)四項技術的簡稱。
屋頂光伏發電-建筑儲電-直流電系統-柔性調節的用電模式,就構成了“光儲直柔”建筑配電模式。
光·儲·直·柔
PEDF
“光”
太陽能光伏發電是未來主要的可再生電源之一,而體量巨大的建筑外表面是發展分布式光伏的空間資源。
“儲”
在未來的電力系統中,儲能是不可或缺的組成部分。其中電池儲能技術具有響應速度快、效率高及對安裝維護要求低等優點,在建筑中應急電源、不間斷電源等已得到普遍應用。
“直”
直流與交流相比具有形式簡單、易于控制、傳輸效率高等特點,在航空、通信、艦船等專用系統中都大量采用直流供電系統。
在建筑中采用直流供電系統目的在于利用直流簡單、易于控制的特點,便于光伏、儲能等分布式電源靈活、高效的接入和調控,實現可再生能源的大規模建筑應用;
同時,利用低壓直流安全性好的特點,打造本質安全的用電環境。
未來建筑配用電網的形式發生改變,從傳統的交流配電網改為采用低壓直流配電網
“柔”
柔性是指能夠主動改變建筑從市政電網取電功率的能力。
柔性要解決的是市電供應、分布式光伏、儲能以及建筑用能四者的協同關系。
發展柔性技術解決當下電力負荷峰值突出問題以及未來與高比例可再生能源發電形態相匹配的問題具有重要意義。
光儲直柔中“柔”是最終的目的
使建筑用電由剛性負載轉變為柔性負載,使建筑用電設備應具備可中斷、可調節的能力,將電源、負荷、儲能構成柔性智能雙向可控的調節系統,使建筑用電需求從剛性轉變為柔性
目的
purpose ? ?
柔”是最終的目的
使建筑用電由目前的剛性負載轉變為柔性負載
條件
condition
“光”“儲”“直”是實現“柔”這一最終目標的必要條件
特征
features
零碳建筑光儲直柔供電建筑的重要特征就是“光伏、儲能、直流、柔性”以及四者的協同
難
點
“光儲直柔”相關措施的落地執行無法與現行標準體系相匹配,設計缺乏依據,甚至面臨違反設計標準的狀況。
儲能設施在建筑物內的物理分布如何取得消防與系統架構最優平衡點、不同類型建筑物儲能容量及時長的最佳配置比例及配置方案等問題
直流供配電系統與交流系統如何分配、如何轉換,直流系統架構如何設置等問題面臨著無據可依的狀況,直流配電在建筑物內的應用亦缺乏數據支撐,缺少適用的終端用電設備,建筑用直流供配電系統尚未形成統一共識,需要探索建立適合建筑物的設計方法及供電技術
目前建筑設計過程中,變壓器設計裝機量普遍較大,而實際運行過程中,變壓器的綜合負載率偏低。原因在于設計階段變壓器選型需保證能可靠負載用電峰值。通過光儲直柔綜合應用,尤其是柔性調節控制用電,有望實現建筑物用電削峰填谷,降低變壓器裝機容量
在以上基礎上如何對新型供電系統實現高效可靠的負荷調節,實現柔性控制,需要探索形成一套控制方案理論體系,最終實現建筑物超低能耗、零能耗運行,達到碳中和的目標
來源:JSAD雙碳技術研究院
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原文始發于微信公眾號(光伏產業通):光儲直柔技術及難點介紹