城市建筑光储直柔发展战略路径研究（二期）总结
一、背景与总体进展
城市建筑逐步成为能源消费主体，建筑运行能耗和碳排放总量占比高，且未来会进一步提高。为响应国家碳达峰碳中和目标，提高建筑终端电气化水平，建设“光储直柔”建筑成为重要技术路径。本项目聚焦城市建筑光储直柔系统，从系统构建方法和示范工程应用推广两方面开展研究，包括技术方案、工程方案咨询和案例集编制。
二、城市建筑光储直柔技术方案
项目以“只进不出”为目标，分析不同城市区域建筑规划条件下，区域分布式屋顶光伏的安装、利用潜力，明确区域屋顶光伏的安装容量上限和本地消纳能力。通过案例分析，确定区域光伏安装容量和本地自消纳能力，并提出交直流混合的区域新型配电系统方案，规划各规划单元或地块的用户侧储能形式和容量配置。
- 城市区域光伏安装潜力评估：高密度城市形态下，建筑相互遮挡影响屋顶光伏安装容量，遮挡影响程度与太阳能资源区域相关。
- 城市区域光伏消纳能力分析：高开发强度区域太阳能光伏发电量能得到充分利用，低开发强度区域存在弃电或向电网大量返送电力现象，商业型区域自用率最高，办公型区域存在明显光伏弃电现象。
- 城市光储直柔系统规划案例分析：以深圳市某片区为例，分析区域能耗量和负荷时空分布情况，提出交直流混合的区域新型配电系统方案，根据不同应用目的规划各规划单元或地块的用户侧储能形式和容量配置，并分析储能经济性。
三、光储直柔示范工程方案咨询
项目组建了跨行业的专家智库，开展6项工程光储直柔技术方案研讨与论证，涵盖教育建筑、商业建筑、办公建筑、居住社区、实验建筑和市政设施等六类城市建筑，推动光储直柔技术在工程上的应用与推广。
四、光储直柔工程案例集编制
项目面向全国调研光储直柔工程应用案例，收集了69个建筑项目信息，重点选取27个案例开展文案调研，最终筛选17个典型案例开展现场调研考察与数据核实，分析工程案例的技术特点与应用方案，探讨建筑光储直柔技术发展路径。
- “光储直柔”系统应用分布：主要适用于我国大部分地区，尤其是太阳能资源丰富的北方严寒寒冷地区和夏热冬冷地区；建筑类型和规模逐步从新建建筑扩展到既有建筑，从城市办公建筑推广至商业建筑、校园、产业园区及农村住宅建筑；负载直流化方面，照明、空调、IT类办公设备及监测展示设备、家用电器及充电桩可以率先直流化。
- 光伏、储能技术应用特征：调研的建筑均采用太阳能光伏技术，以BAPV形式为主，未来BIPV将成为趋势；储能系统以电池储能为主，以磷酸铁锂电池为主。
- 直流配电系统技术特征：拓扑结构以单极系统为主，电压层级以两层为主，不超过三个层级，选择原则与系统接入的直流电源和直流用电设备相关。
- “光储直柔”系统容量配置：储能系统配置目的主要是解决日内建筑用电负荷需求与电力供应不平衡问题，优化目标包括节能减排、经济性和电网友好性，配置容量需根据典型日进行能量平衡分析。
五、发展路径讨论
- 城市建筑：用电负荷需求量大，屋顶空间有限，光伏发电多采用自发自用、本地消纳方式，需重点关注“储”和“柔”，利用储能、电动车及柔性负荷等资源，实现“荷随源动”，提高建筑光伏本地消纳比例。
- 农村建筑：用电负荷需求较小，屋顶空间充足，光伏发电多采用自发自用、余电上网方式，需重点关注建筑光伏本地消纳和上网输出问题，推动农村用能电气化，发展光伏+电动车、农用电机具等“光伏+”系统，或建设村级直流配电网和蓄电蓄热设施，优化电力调度和匹配，提高电网可靠性和绿色电力比例。
六、结论
“光储直柔”系统适用于我国大部分地区和建筑类型，发展潜力巨大。未来需进一步结合实际工程应用，凝练研究成果，扩大研究成果影响力，推动城市建筑能源系统转型升级，助力实现“双碳”战略目标。
