中国光储直柔工程应用案例

中国光储直柔工程应用 案例调研 SurveysofChina’sPEDFBuildingEngineeringApplication 深圳市建筑科学研究院股份有限公司 2023年10月31日 ShenzhenInstituteofBuildingResearchCo.,Ltd October312023 关于作者 康靖深圳市建筑科学研究院股份有限公司高级技术经理李婉溢深圳市建筑科学研究院股份有限公司助理主任 ABOUTTHEAUTHORS KangJingShenzhenInstituteofBuildingResearchCo.,LtdLiWanyiShenzhenInstituteofBuildingResearchCo.,Ltd 致谢 本研究由深圳市建筑科学研究院股份有限公司统筹撰写，由能源基金会提供资金支持（课题编号：G-2206-33942）。 ACKNOWLEDGEMENT ThisreportisaproductofShenzhenInstituteofBuildingResearchCo.,LtdandisfundedbyEnergyFoundationChina(GrantNumber:G-2206-33942). 免责声明 -若无特别声明，报告中陈述的观点仅代表作者个人意见，不代表能源基金会的观点。能源基金会不保证本报告中信息及数据的准确性，不对任何人使用本报告引起的后果承担责任。 -凡提及某些公司、产品及服务时，并不意味着它们已为能源基金会所认可或推荐，或优于未提及的其他类似公司、产品及服务。 Disclaimer -Unlessotherwisespecified,theviewsexpressedinthisreportarethoseoftheauthorsanddonotnecessarilyrepresenttheviewsofEnergyFoundationChina.EnergyFoundationChinadoesnotguaranteetheaccuracyoftheinformationanddataincludedinthisreportandwillnotberesponsibleforanyliabilitiesresultingfromorrelatedtousingthisreportbyanythirdparty. -Thementionofspecificcompanies,productsandservicesdoesnotimplythattheyareendorsedorrecommendedbyEnergyFoundationChinainpreferencetoothersofasimilarnaturethatarenotmentioned. 摘要 双碳目标下，建立新型电力系统是中国深化能源结构改革的重大战略方针。为了实现以上战略目标，国家与地方政府相继颁布了多项提高可再生能源发电占比、强化光伏产业及用户侧应用的相关规定，而如何应对分布式可再生能源快速发展和高比例接入是电力系统需要应对的挑战。光储直柔建筑是以直流配电为基础，集成可再生能源发电以及分布式储能的新型建筑。在以太阳能光伏和储能电池为主的分布式电源以及电动汽车大比例接入建筑的趋势背景下，直流配电系统可通过减少交直流变换环节降低能量损失，以实现可再生能源本地消纳的形式减少电网供电压力。因此，光储直柔建筑能有效提升系统能量使用和管控效率，并提高建筑微电网的供电安全性与可靠性。该应用可作为一种以净零能耗为目标的全新适宜技术，实现建筑节能和减排，以及城市可持续发展的长远战略目标。 近年来在全国各地政府的支持下，更多的光储直柔建筑项目开始投建并逐步进入运行阶段，为这项初生的技术注入了强劲的活力。中国光储直柔工程应用案例调研报告采用分析结合案例调研的方法，旨在多方面的介绍这一工程技术在中国的应用基础，发展现状，内在驱动力和技术障碍，以及未来发展方向。报告正文共四个章节，章节一对相关政策基础和工程标准现状做了总结。章节二描述了目前的六十余项光储直柔项目的调研结果，分析应用特征与技术现状，并对技术特点与不足进行了总结与评价。针对工程利益主体所关心内容进行分析，总结出了技术发展的优势和劣势，更重要的是根据述求归纳政策引导方向，这部分内容体现在章节三中。章节四为本报告结论，讨论了中国光储直柔工程应用特点以及引导该技术发展的政策方向。该报告不仅是对中国光储直柔建筑技术应用的阶段性总结，同时也是对该领域不同工程技术的调研与适用性分析，结论可为意向建设光储直柔项目的同行提供参考。 ExecutiveSummary Inresponsetothecarbonpeakingandcarbonneutralitygoals,itisacriticalstrategicguidelinefordeepeningthereformofenergystructureinChinaandsetupanewpowersystem.Toachievetheabovestrategicgoal,theStateandlocalgovernmentshaveissuedmultipleregulationstoincreasetheproportionofrenewableenergygeneration,furtherdevelopPVindustry,andstrengthenuser-sideapplication.However,thepowersystemstillfaceschallengesintheapproachtoaddressingtherapiddevelopmentandhigh-proportionaccesstodistributedrenewableenergy.Asanewmodeofenergyapplication,PEDFbuildingsarebasedonDCdistributionsystemwhileintegratingrenewableenergygenerationanddistributedenergystorage.IthasbecomeatrendthatthedistributedgenerationwithsolarPVandbatteryenergystorage(BES)asthemainstays,andelectricvehiclesareaccessingthebuildingsasnewenergyconsumers.Asaresult,DCdistributionsystemcanreduceenergylossbylesseningtheconversionsfromDCtoAC,andtherebyalleviatesthepressureofrenewableenergyimpactstoutilitygrid.Therefore,PEDFbuildingscaneffectivelyimprovethesystemenergyusageandcontrolefficiencyandprovidemoresecurityandreliabilityforbuildingmicrogridenergyconsumption.TheapplicationofPEDFbuildingscanbeusedasabrand-newappropriatetechnologytoachievethelong-termstrategictargetsofbuildingenergyconservation,emissionreduction,andurbansustainabledevelopment,withagoalofnet-zeroenergyconsumption. WiththesupportoflocalgovernmentsinChina,morePEDFbuildingprojectshavegraduallybeenconstructedandoperatedrecently,injectingstrongimpetusforthisemergingtechnology.Thispaperintendstomakeanintroductiontothisengineeringtechnologyfrommultipleaspectssuchasitsapplicationbasis,developmentstatus,internaldrivingstrength,andtechnicalbarriersinChina.Section1summarizesrelevantpoliciesandstandardswhichsupportdevelopmentofPEDFbuildingindustries.Theinvestigationresultsweconductedformorethan60PEDFprojectsandtheirapplicationcharacteristics，technologystatusaresummarizedandestimatedinsection2.Section3focusesonanalyzingwhatconcernstheengineeringstakeholders,summarizingthestrengthsandweaknessesofthetechnologyduringdevelopment,andmoreimportantly,identifyingthepolicyguidingdirectionsaccordingtotheappealsforthistechnology.ConclusionsofthisresearcharepresentedinSection4.ThisreportnotonlymakesaperiodicsummaryoftheapplicationofPEDFbuildingtechnologyinChina,butalsoinvestigatesandanalyzestheapplicabilityofdifferenttechnologiesinthisfield.TheconclusionscanbereferredbybuildingpractitionerswhointendtobeengagedinPEDFprojectsasengineeringexperiences. 目录 1政策与标准现状1 1.1政策环境1 1.2光储直柔标准3 2光储直柔建筑工程应用6 2.1项目分布情况6 2.2主要技术应用情况8 2.2.1太阳能光伏8 2.2.2用户侧储能10 2.2.3直流配电系统设计12 2.2.4用能柔性控制技术15 3工程利益主体态度18 3.1项目发展动机18 3.1.1发展驱动力18 3.1.2经济性收益18 3.2主要技术障碍19 3.3对引导型政策的需求20 4结论21 1政策与标准现状 光储直柔建筑技术的研究与工程实践离不开政策支撑。本章节回顾了近年来中国政府发布的对光储直柔建筑技术应用有实质性推动作用的利好政策，以及它们带来的发展机遇。而标准的建立，是一项新技术走向工程实施所做努力的第一步。值得让所有投资者高兴的是，这项技术在发展初期已经具备了基本标准框架，使工程建设并非“无迹可寻”。 1.1政策环境 可再生能源应用、用能结构改变是促进电力系统技术改革的根本原因。在过去十几年里，中国政府相继出台了太阳能光伏产业的激励政策与调整能源结构的规范。清洁能源应用得到了规模化发展，而其发电不确定性和电气特性也为应用带来了新挑战。 早在2020年9月中国在第七十五届联合国大会上提出将采取有力的政策 和措施，于2030年前达到碳达峰，并力争于2060年前实现碳中和的国家目标 （简称“双碳目标”），政策密集出