光儲(chǔ)直柔(PEDF)是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic)、儲(chǔ)能(Energy storage)、直流配電(Direct current)和柔性交互(Flexibility)四項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱。
屋頂光伏發(fā)電-建筑儲(chǔ)電-直流電系統(tǒng)-柔性調(diào)節(jié)的用電模式,就構(gòu)成了“光儲(chǔ)直柔”建筑配電模式。
光·儲(chǔ)·直·柔
PEDF
“光”
太陽(yáng)能光伏發(fā)電是未來(lái)主要的可再生電源之一,而體量巨大的建筑外表面是發(fā)展分布式光伏的空間資源。
“儲(chǔ)”
在未來(lái)的電力系統(tǒng)中,儲(chǔ)能是不可或缺的組成部分。其中電池儲(chǔ)能技術(shù)具有響應(yīng)速度快、效率高及對(duì)安裝維護(hù)要求低等優(yōu)點(diǎn),在建筑中應(yīng)急電源、不間斷電源等已得到普遍應(yīng)用。
“直”
直流與交流相比具有形式簡(jiǎn)單、易于控制、傳輸效率高等特點(diǎn),在航空、通信、艦船等專用系統(tǒng)中都大量采用直流供電系統(tǒng)。
在建筑中采用直流供電系統(tǒng)目的在于利用直流簡(jiǎn)單、易于控制的特點(diǎn),便于光伏、儲(chǔ)能等分布式電源靈活、高效的接入和調(diào)控,實(shí)現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模建筑應(yīng)用;
同時(shí),利用低壓直流安全性好的特點(diǎn),打造本質(zhì)安全的用電環(huán)境。
未來(lái)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)
“柔”
柔性是指能夠主動(dòng)改變建筑從市政電網(wǎng)取電功率的能力。
柔性要解決的是市電供應(yīng)、分布式光伏、儲(chǔ)能以及建筑用能四者的協(xié)同關(guān)系。
發(fā)展柔性技術(shù)解決當(dāng)下電力負(fù)荷峰值突出問(wèn)題以及未來(lái)與高比例可再生能源發(fā)電形態(tài)相匹配的問(wèn)題具有重要意義。
光儲(chǔ)直柔中“柔”是最終的目的
使建筑用電由剛性負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝载?fù)載,使建筑用電設(shè)備應(yīng)具備可中斷、可調(diào)節(jié)的能力,將電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能構(gòu)成柔性智能雙向可控的調(diào)節(jié)系統(tǒng),使建筑用電需求從剛性轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝?/span>
目的
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柔”是最終的目的
使建筑用電由目前的剛性負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝载?fù)載
條件
condition
“光”“儲(chǔ)”“直”是實(shí)現(xiàn)“柔”這一最終目標(biāo)的必要條件
特征
features
零碳建筑光儲(chǔ)直柔供電建筑的重要特征就是“光伏、儲(chǔ)能、直流、柔性”以及四者的協(xié)同
難
點(diǎn)
“光儲(chǔ)直柔”相關(guān)措施的落地執(zhí)行無(wú)法與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系相匹配,設(shè)計(jì)缺乏依據(jù),甚至面臨違反設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的狀況。
儲(chǔ)能設(shè)施在建筑物內(nèi)的物理分布如何取得消防與系統(tǒng)架構(gòu)最優(yōu)平衡點(diǎn)、不同類型建筑物儲(chǔ)能容量及時(shí)長(zhǎng)的最佳配置比例及配置方案等問(wèn)題
直流供配電系統(tǒng)與交流系統(tǒng)如何分配、如何轉(zhuǎn)換,直流系統(tǒng)架構(gòu)如何設(shè)置等問(wèn)題面臨著無(wú)據(jù)可依的狀況,直流配電在建筑物內(nèi)的應(yīng)用亦缺乏數(shù)據(jù)支撐,缺少適用的終端用電設(shè)備,建筑用直流供配電系統(tǒng)尚未形成統(tǒng)一共識(shí),需要探索建立適合建筑物的設(shè)計(jì)方法及供電技術(shù)
目前建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,變壓器設(shè)計(jì)裝機(jī)量普遍較大,而實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,變壓器的綜合負(fù)載率偏低。原因在于設(shè)計(jì)階段變壓器選型需保證能可靠負(fù)載用電峰值。通過(guò)光儲(chǔ)直柔綜合應(yīng)用,尤其是柔性調(diào)節(jié)控制用電,有望實(shí)現(xiàn)建筑物用電削峰填谷,降低變壓器裝機(jī)容量
在以上基礎(chǔ)上如何對(duì)新型供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效可靠的負(fù)荷調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)柔性控制,需要探索形成一套控制方案理論體系,最終實(shí)現(xiàn)建筑物超低能耗、零能耗運(yùn)行,達(dá)到碳中和的目標(biāo)
來(lái)源:JSAD雙碳技術(shù)研究院
END
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)(光伏產(chǎn)業(yè)通):光儲(chǔ)直柔技術(shù)及難點(diǎn)介紹