企業(yè)碳中和光儲直柔微電網(wǎng)解決方案

引言：邁向碳中和時代的企業(yè)能源革命

在全球應(yīng)對氣候變化、中國堅定落實“雙碳”目標(biāo)的大背景下，企業(yè)正面臨碳排放約束收緊、用能成本上升的全新挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的能源消費(fèi)模式已難以適應(yīng)未來發(fā)展的需要，實現(xiàn)碳中和不再是可選項，而是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略和必然要求。在此進(jìn)程中，能源系統(tǒng)的綠色、低碳、智能化轉(zhuǎn)型是關(guān)鍵突破口。“光儲直柔” 作為一種集成創(chuàng)新、多能互補(bǔ)的先進(jìn)能源解決方案，正是一場企業(yè)能源系統(tǒng)的深刻變革，為企業(yè)提供了一條兼顧環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的清晰路徑，賦能企業(yè)在碳中和浪潮中贏得先機(jī)。

一、       解決方案政策背景

光儲直柔技術(shù)憑借其創(chuàng)新性與前瞻性，已贏得業(yè)界廣泛認(rèn)同與積極實踐，國家層面及各部委、地方政府陸續(xù)出臺一系列針對性政策，從資金扶持、標(biāo)準(zhǔn)制定到示范項目推廣，構(gòu)建起多層次、多方位的政策支持體系，為光儲直柔技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?fàn)I造了良好的政策生態(tài)。

二、       什么是光儲直柔？

“光儲直柔”技術(shù)，簡稱PEDF（photovoltaics, energy storage, direct current and flexibility），是指在建筑領(lǐng)域綜合應(yīng)用太陽能光伏、儲能、直流配電與柔性交互四項技術(shù)的集成系統(tǒng)。該技術(shù)本質(zhì)上是一種面向碳中和目標(biāo)的新型建筑配電體系。

“光”指太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，主要包括屋頂光伏與立面光伏；

“儲”指分布式儲能技術(shù)，以電化學(xué)儲能電池為主，實現(xiàn)可再生能源的安全、經(jīng)濟(jì)與高效存儲；

“直”指直流配電技術(shù)，即將建筑配電網(wǎng)由傳統(tǒng)交流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷餍问剑邆浣Y(jié)構(gòu)簡單、控制便捷、傳輸效率高等優(yōu)勢；

“柔”指柔性交互技術(shù)，即建筑能夠根據(jù)清潔能源發(fā)電狀況動態(tài)調(diào)節(jié)用電負(fù)荷，實現(xiàn)用電需求與可再生能源發(fā)電之間的實時平衡與協(xié)同。

三、       光儲直柔典型拓?fù)浼軜?gòu)

3.1 直流母線電壓等級

DC 750V：常采用的電壓等級。例如，在某些項目中，系統(tǒng)設(shè)置了DC 750V的直流母線電壓，并通過變換器降壓饋出DC 220V的電壓等級，以供電給LED燈具等負(fù)荷。

±375V雙極性母線：在一些系統(tǒng)中，采用±375V的雙極性母線，這樣的設(shè)計可以提供兩個供電電壓層級（即+375V和-375V），有利于簡化電壓層級并提高供電靈活性。

其他電壓等級：除了上述常見的電壓等級外，根據(jù)具體需求和系統(tǒng)設(shè)計，還可能采用其他電壓等級的直流母線，如DC 480V、DC 600V等。

3.2 用電設(shè)備接入電壓等級

大功率設(shè)備：如空調(diào)、充電樁等，可能接入較高的電壓等級，如DC 750V或±375V雙極性母線中的某一極。

小功率設(shè)備：如插座、照明燈具等，可能接入較低的電壓等級，如DC 220V或更低的電壓等級（如48V以下，以確保安全性）。

3.3 單端單路輻射狀結(jié)構(gòu)

適用于一般直流負(fù)載集中區(qū)，如居民住宅區(qū)、電動汽車充電站和功率較大的儲能電站等場所，以及直流配電系統(tǒng)的建設(shè)初期和過渡期宜采用該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

3.4 雙端結(jié)構(gòu)

具備供電范圍大、供電可靠性較高的特點，適用于容量較大、供電可靠性要求較高的場所，如工業(yè)園區(qū)、重要負(fù)荷區(qū)等供電場所。

四、       解決方案應(yīng)用場景

高耗能制造業(yè)：例如汽車制造、電子廠、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，電力成本在企業(yè)運(yùn)營總成本中占據(jù)顯著比重，同時面臨嚴(yán)格的節(jié)能減排要求，能源轉(zhuǎn)型需求尤為迫切。

物流倉儲園區(qū)：通常具備大面積的閑置屋頂資源，適宜規(guī)模化部署光伏發(fā)電系統(tǒng)；加之冷鏈倉儲等環(huán)節(jié)能耗很高，應(yīng)用“光儲直柔”系統(tǒng)可有效實現(xiàn)能源自給與用電優(yōu)化。

辦公園區(qū)與商業(yè)樓宇：空調(diào)、照明、電梯等用電負(fù)荷集中且容量大，具備良好的可調(diào)節(jié)特性，可通過柔性控制策略實現(xiàn)能效提升和需量管理，降低運(yùn)行成本。

充電站/充電園區(qū)：作為電動汽車能源補(bǔ)給的核心場景，“光儲直柔”系統(tǒng)可與其天然結(jié)合，通過智能調(diào)度實現(xiàn)有序充電、V2G（車輛到電網(wǎng)）等雙向互動功能，有效緩解電網(wǎng)壓力，提升運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性。

五、       解決方案平臺功能簡介

光儲直柔管理系統(tǒng)作為微電網(wǎng)園區(qū)與建筑能源管理的核心平臺，通過集成“源網(wǎng)荷儲”全環(huán)節(jié)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視功能，實現(xiàn)了對光伏發(fā)電、儲能裝置、柔性負(fù)荷及配電系統(tǒng)的全息感知與動態(tài)管控。系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集傳輸、智能存儲、可視化展示、狀態(tài)診斷及異常告警等綜合能力，可直觀呈現(xiàn)電量消耗、碳排軌跡、設(shè)備工況等關(guān)鍵指標(biāo)，為能源管理提供多維數(shù)據(jù)支撐。

基于電力監(jiān)控數(shù)據(jù)深度分析，系統(tǒng)支持分層級、多維度的運(yùn)行狀態(tài)可視化展示，涵蓋子系統(tǒng)級監(jiān)控與全局態(tài)勢研判，有效提升新能源消納效率，推動光儲直柔微電網(wǎng)向經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠、智慧靈活的運(yùn)營模式升級。具體功能模塊包括：

5.1 全要素運(yùn)行監(jiān)測

構(gòu)建電站數(shù)字拓?fù)淠Ｐ停瑢崿F(xiàn)設(shè)備級實時監(jiān)控與策略執(zhí)行跟蹤；

集成態(tài)勢感知算法，動態(tài)評估系統(tǒng)運(yùn)行健康度；

建立多維度評價指標(biāo)體系，支持運(yùn)行效能量化分析。

5.2 精準(zhǔn)功率預(yù)測

開發(fā)分布式光伏、充電設(shè)施、空調(diào)負(fù)荷等差異化預(yù)測模型；

提供日前及日內(nèi)多時間尺度預(yù)測服務(wù)，為調(diào)度決策提供可靠依據(jù)。

5.3 全鏈條碳排管理

建立碳排放流動態(tài)追蹤模型，實現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲全環(huán)節(jié)碳足跡核算；

開發(fā)碳排熱力圖可視化工具，精準(zhǔn)定位減排潛力節(jié)點；

基于大數(shù)據(jù)分析生成定制化減碳策略，助力碳中和目標(biāo)達(dá)成。

5.4 智能優(yōu)化調(diào)度

經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度：構(gòu)建能耗-成本-碳排多目標(biāo)優(yōu)化模型，支持分時電價機(jī)制下的運(yùn)行策略動態(tài)調(diào)整；

安全穩(wěn)定調(diào)度：集成網(wǎng)供功率平滑控制與電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)功能，確保微電網(wǎng)與大電網(wǎng)友好互動；

需求響應(yīng)調(diào)度：開發(fā)可中斷負(fù)荷快速響應(yīng)機(jī)制，參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)市場。

該系統(tǒng)通過數(shù)字孿生技術(shù)與AI算法的深度融合，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集到?jīng)Q策優(yōu)化的閉環(huán)控制，為光儲直柔微電網(wǎng)的精細(xì)化運(yùn)營提供了完整解決方案，有效提升了可再生能源利用率與綜合能效水平。

六、       解決方案收益分析

直接經(jīng)濟(jì)收益：光伏發(fā)電度電成本低，用戶自發(fā)自用可省日常用電成本，多余電量售予電網(wǎng)能開辟額外收益渠道。

降低用電成本：儲能技術(shù)通過傳統(tǒng)電池、梯次及 V2G 移動儲能等方式，谷期充電、峰期放電，優(yōu)化用電成本結(jié)構(gòu)。

創(chuàng)造額外收益：V2G 技術(shù)讓車主有新盈利機(jī)會。如在家充電 0.5 元/度，峰時在公司放電 1.1 元/度，日放 30 度電可賺 18 元差價，長期基本能賺回電費(fèi)。

環(huán)境收益顯著：以 100kWp 光伏微網(wǎng)系統(tǒng)為例，年供近 12 萬度新能源電，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤 42 噸，減二氧化碳排放 120 噸、碳粉塵 32 噸，利于改善空氣與減緩氣候變化。

節(jié)省建設(shè)成本：微網(wǎng)融合光伏與儲能，能自主調(diào)節(jié)電力供需，節(jié)省充電設(shè)備配電增容費(fèi)，減少電力基建投資，降低用戶前期投入。

助力碳中和：新能源廣泛應(yīng)用，尤其是微網(wǎng)與 V2G 結(jié)合，緩解充電樁對電網(wǎng)沖擊，實現(xiàn)“零碳”車用“零碳”電，支持國家“雙碳”目標(biāo)，推動綠色可持續(xù)發(fā)展。

七、       解決方案典型配套產(chǎn)品