光儲直柔技術(shù)及難點介紹

光儲直柔（PEDF）是在建筑領(lǐng)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(shù)的簡稱。

屋頂光伏發(fā)電-建筑儲電-直流電系統(tǒng)-柔性調(diào)節(jié)的用電模式，就構(gòu)成了“光儲直柔”建筑配電模式。

光·儲·直·柔

PEDF

“光”

太陽能光伏發(fā)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(fā)展分布式光伏的空間資源。

“儲”

在未來的電力系統(tǒng)中，儲能是不可或缺的組成部分。其中電池儲能技術(shù)具有響應速度快、效率高及對安裝維護要求低等優(yōu)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(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(diào)控，實現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模建筑應用；

同時，利用低壓直流安全性好的特點，打造本質(zhì)安全的用電環(huán)境。

未來建筑配用電網(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、分布式光伏、儲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(fā)電形態(tài)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(zhuǎn)變?yōu)槿嵝载撦d，使建筑用電設(shè)備應具備可中斷、可調(diào)節(jié)的能力，將電源、負荷、儲能構(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載轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝载撦d

條件

condition

“光”“儲”“直”是實現(xiàn)“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(xié)同

“光儲直柔”相關(guān)措施的落地執(zhí)行無法與現(xiàn)行標準體系相匹配，設(shè)計缺乏依據(jù)，甚至面臨違反設(shè)計標準的狀況。

儲能設(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、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(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)置等問題面臨著無據(jù)可依的狀況，直流配電在建筑物內(nèi)的應用亦缺乏數(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，需要探索建立適合建筑物的設(shè)計方法及供電技術(shù)

目前建筑設(shè)計過程中，變壓器設(shè)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(shè)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(diào)節(jié)控制用電，有望實現(xiàn)建筑物用電削峰填谷，降低變壓器裝機容量

在以上基礎(chǔ)上如何對新型供電系統(tǒng)實現(xiàn)高效可靠的負荷調(diào)節(jié)，實現(xiàn)柔性控制，需要探索形成一套控制方案理論體系，最終實現(xiàn)建筑物超低能耗、零能耗運行，達到碳中和的目標