中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：金秋十月，收獲正好。透光薄膜光伏圍欄在防曬又不影響樓下采光的同時(shí)，源源不斷將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，為零碳核心區(qū)供電；光伏組件中太陽(yáng)能正在為新能源汽車和建筑負(fù)荷輸送電能。同時(shí)，新能源汽車也可在此將車載閑余電能反饋電網(wǎng)。
11月24日，南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司電力科創(chuàng)園近零碳示范區(qū)光儲(chǔ)直柔示范工程成功并網(wǎng)投運(yùn)，標(biāo)志著國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目——“基于‘光儲(chǔ)直柔’的低碳園區(qū)多能協(xié)同與碳管控技術(shù)研究與應(yīng)用”取得重大突破。“這個(gè)項(xiàng)目的建成投運(yùn)，就像是一個(gè)大型‘建筑充電寶’，也是目前貴州首個(gè)‘建筑充電寶’?！蹦戏诫娋W(wǎng)貴州電網(wǎng)公司專家委員會(huì)專職委員談竹奎說(shuō)。
什么是“光儲(chǔ)直柔”？談竹奎介紹，光儲(chǔ)直柔是一種面向新型電力系統(tǒng)的新型建筑能源技術(shù)體系，它集成了光伏發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)、直流配電和柔性用電四大技術(shù)模塊，旨在??構(gòu)建高效、低碳、智能的能源利用模式，實(shí)現(xiàn)建筑能源的高效利用和低碳轉(zhuǎn)型。
光伏自發(fā)自用，余電自動(dòng)儲(chǔ)存
“作為這一項(xiàng)目的核心技術(shù)之一，‘光儲(chǔ)直柔’是在建筑能效提升基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電能替代與電網(wǎng)友好互動(dòng)的新型建筑配用電技術(shù)，核心是將建筑從‘能源消耗者’轉(zhuǎn)變?yōu)椤a(chǎn)儲(chǔ)調(diào)碳匯者’?！闭勚窨f(shuō)。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)，通過(guò)直流方式整合光伏發(fā)電、儲(chǔ)能電池、柔性負(fù)載，形成自洽的閉環(huán)電力網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)建筑電力的自給自足和高效利用，有效地助力電力科創(chuàng)園整體零碳示范項(xiàng)目建設(shè)。
貴州電網(wǎng)公司建設(shè)“光儲(chǔ)直柔”新型配電系統(tǒng)，通過(guò)在屋頂光伏、停車棚光伏、光伏圍欄等分布式能源的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)綠色用能和直流供電。光伏自發(fā)自用，余電自動(dòng)儲(chǔ)存，夜間通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)再對(duì)大樓進(jìn)行供電。光伏與充電樁、直流空調(diào)、直流照明等連接起來(lái)，提升光伏發(fā)電利用率，直接降低建筑運(yùn)行碳排放16%。
“光伏發(fā)出的是直流電，大部分用電設(shè)備實(shí)際用的也是直流電，相對(duì)于傳統(tǒng)交流用電，系統(tǒng)需經(jīng)過(guò)‘直流—交流—直流’多次轉(zhuǎn)換，光儲(chǔ)直柔采用直流直供模式，減少2次交直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，整體效率從85%提升至95%以上?！闭勚窨f(shuō)。在電力科創(chuàng)園，光伏發(fā)電后直接為大樓核心辦公區(qū)提供直流電，用電能效可以提高10%以上。
目前，電力科創(chuàng)園設(shè)有750伏、375伏和48伏三種電壓等級(jí)的直流電，750伏為直流母線電壓，375伏適用于充電樁、空調(diào)等大功率用電，48伏則用于照明、辦公等小功率用電。
“直流48伏電壓對(duì)人體而言非常安全，如果不小心碰到也不會(huì)有生命危險(xiǎn)?！闭勚窨f(shuō)。改用直流電，電源側(cè)與用電側(cè)的打法變成了簡(jiǎn)單的從A到B，B到A，不僅可以取消直流設(shè)備與電網(wǎng)之間的交直流變換的復(fù)雜環(huán)節(jié)，還可以擁有能效提升、可靠性提高、變換器成本降低、設(shè)備并離網(wǎng)和電力平衡控制更加簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)勢(shì)。
如今，科創(chuàng)園已建成“光儲(chǔ)直柔”直流供電系統(tǒng)，同時(shí)還促進(jìn)了國(guó)內(nèi)外首個(gè)園區(qū)多層次閉環(huán)交直流混合配電網(wǎng)建設(shè)，推進(jìn)了“光儲(chǔ)直柔”技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
建筑用電和電網(wǎng)“互動(dòng)”起來(lái)
“我們運(yùn)用碳排放多元化管理技術(shù)，將這些用電設(shè)備的情況體現(xiàn)在后臺(tái)建筑智慧碳管控平臺(tái)上，能耗量、碳排量等數(shù)據(jù)一目了然。”貴州電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院配網(wǎng)技術(shù)研究中心總經(jīng)理徐玉韜說(shuō)。通過(guò)分樓棟、分樓層、分區(qū)域監(jiān)測(cè)樓宇用能情況，可為制定節(jié)能管控措施提供依據(jù)。
在電力科創(chuàng)園每一棟大樓樓道、辦公室、天花板等各角落內(nèi)，貴州電網(wǎng)公司定制了差異化節(jié)能降碳減排方案，部署了上百個(gè)傳感器，照明亮度、高效變頻多聯(lián)式空調(diào)+新風(fēng)系統(tǒng)的溫度等皆可根據(jù)人流量、氣溫、光照而自動(dòng)調(diào)節(jié)。在光伏項(xiàng)目建設(shè)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)維、并網(wǎng)等方面提供支持，助力示范區(qū)達(dá)到降碳45%以上的目標(biāo)。
“相較傳統(tǒng)建筑，這里的建筑智慧碳管控平臺(tái)可以將建筑負(fù)荷當(dāng)成‘充電寶’，在白天新能源發(fā)電充足時(shí)這些建筑負(fù)荷就會(huì)多用電?！毙煊耥w說(shuō)，在晚間，新能源不發(fā)電時(shí)，建筑負(fù)荷就會(huì)少用電，就像熱水器等負(fù)荷已經(jīng)儲(chǔ)存了熱水，熱水中儲(chǔ)存的熱能等能量就會(huì)釋放出來(lái)。這種負(fù)荷與新能源的互動(dòng)促進(jìn)了新能源消納，進(jìn)一步提升建筑的節(jié)能降碳成效。
在“電動(dòng)貴州”的戰(zhàn)略背景下，電力科創(chuàng)園還建設(shè)雙向充電樁，開(kāi)展車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)應(yīng)用示范，可實(shí)現(xiàn)新能源汽車有序、柔性充放電，降低峰時(shí)負(fù)荷60千瓦。
通過(guò)集建筑“光儲(chǔ)直柔”、用電感知與負(fù)荷側(cè)柔性調(diào)節(jié)為一體，以及車網(wǎng)互動(dòng)、超充、碳排放監(jiān)測(cè)管理等技術(shù)應(yīng)用，成功打造了城市中心區(qū)新型電力系統(tǒng)技術(shù)的綜合示范，每年可節(jié)約16.15萬(wàn)度電，減少二氧化碳排放約80.57噸，相當(dāng)于植樹(shù)約8000棵。
徐玉韜說(shuō)，通過(guò)應(yīng)用一系列技術(shù)，大樓能耗強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于近零能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)積極參與綠電綠證交易進(jìn)一步補(bǔ)足能源綠色屬性，最終實(shí)現(xiàn)全綠色用電與全零碳運(yùn)行。
智慧碳管控平臺(tái)是南方電網(wǎng)省區(qū)范圍內(nèi)第一個(gè)園區(qū)級(jí)別碳監(jiān)測(cè)、追蹤和管控系統(tǒng)。研究過(guò)程中還提出了可推廣的低碳園區(qū)建設(shè)路徑及建設(shè)模式，相關(guān)成果寫入中電聯(lián)《電力服務(wù)零碳園區(qū)建設(shè)研究報(bào)告》，為我國(guó)低碳園區(qū)建設(shè)提供了可借鑒推廣的方法和范例。
