国臣 ENERGY FOUNDATION GOLDENCOOPERATE 能源基金会 中国光储直柔建筑战略发 展路径研究 子课题10：农村光储直柔系统示范项目 技术方案及商业模式研究 Research on China's PEDF Building SystemDevelopment 南京国臣直流配电科技有限公司 2022.7.10 NanjingGoldenCooperateDCPower DistributionTechnology Co. Ltd. July10 2022
关于作者 （王菲菲：南京国臣直流配电科技有限公司研发工程师，主要从事直流配电领 城工作.
Emai11432694480@.
) ABOUTTHEAUTHORS （Feifei Wang，R&DEngineerofNanjingGoldenCooperateDCPower DistributionTechnologyCo. Ltd.Shemainlyengagedinthefieldof DCpowerdistribution.Email:1432694480@.
) 致谢 本研究由【南京国臣直流配电科技有限公司】统筹撰写，由能源基金会提供资 金支持.
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摘要 庄上村光储直柔系统项目位于山西芮城黄河北岸的庄上村，分布式光伏总 装机容量2M，储能600k歌h，包括户级光储直柔系统和村级光储直柔系统，二 者组网通过变压器（AC/DC）与交流电网相连.
户级光储直柔系统电压等级为 DC220V，IT不接地系统，采用单极接线方式、放射状拓扑结构，通过直来电实 现系统的电压变换和协调控制，主要用于供应居民用电，剩余电量送到村级光 储直柔系统：村级光储直柔系统电压等级为DC750V，IT不接地系统，采用单极 接线方式、放射状拓扑，便于村内各户之间以及与电网的能量交互.
经过测算， 系统总平均线损约4%，低于设计限值7%，实测整体效率达91.7%.
和”，引领全球乡村区域零碳化运营并依托减碳理念实现乡村焕新.
项目实现 了分布式光伏的高效消纳，提升发电用电的能效和台区间功率互济的能力：解 决了分布式光伏给电网带来的部分扩容压力、三相不平衡、谐波、电压波动及 闪变等问题：解决了光伏发电和百姓用电的随机波动性问题：实现了对电网的 柔性友好接入，及可观、可测、可控.
技术方案上，系统通过电压带控制策略 协调控制光伏、电网、储能和负荷，维持建筑配电系统电压稳定，保障稳定运 行：提出了一种适应直流系统的剩余电流保护方案，通过低压直流主动监控装 置和直流剩余保护执行装置的灵活配合，实现可靠驱动跳闸或者发出跳闸信号.
本项目还开发了一种直流灭弧模块，实现直流负荷的无弧通断.
项目被农业农村部和联合国开发署授予“中国零碳村镇项目示范村”，其 推广应用将进一步实现国内相关区域从局部脱碳向全面净零碳的迈进.
2021年 行动方案》.
本示范工程光伏所发电量优先供庄上村居民使用，多余电量由电网全额收 购，不足电量由电网企业提供.
以发电总量计算投资方的收益，储能收益算给 投资方.
FCS资产无偿移交给电网公司管理，电网公司根据系统与电网交互的 电量向投资方结算电费，所产生的线损由电网承担.
项目参与单位包括牵头方芮城县人民政府、投资方中电国际、设计方国核 电规划设计研究院、建设运营方南京国臣直流配电科技有限公司、合作方芮城
县供电公司以及屋顶持有方庄上村村民.
各参与方按合同/投资协议约定进行利 益分配： 庄上村总共71户居民铺设光伏，所选光伏组件每块400W，共有5000块， 总装机2MW.
年发电1200小时，其中8.52万kWh向当地用户免费赠送 （1200kWh/户），10.68万kWh向当地用户出售，剩余电量售卖给电网公司.
社会效益方面，本示范工程光伏装机容量2M，平均每年预计可提供240 万kTh清洁电力，节约标准煤966t，减少排放二氧化碳2392.8t、二氧化硫 72t、粉尘排放652.8t、氮氧化物36t.
建设本工程可以减少一定的化石能源的 消耗，有利于环节环境保护压力，实现经济与环境的协调发展，节能和环保效 果显著.
此外，本示范工程采用光储直柔技术对光伏发电进行传输消纳，与传统分 布式能源技术相比，光储直柔技术在电能质量问题、电网的扩容压力问题、电 网调度问题、台区重过载问题、线路损耗、供电可靠性等具有明显的优越性， 能够避免分布式大规模并网带来的电能质量问题、缓解电网扩容压力、减少线 路损耗、提高供电可靠性、提高能源利用效率.
经济效益方面，项目带动农民增收及村集体经济收入（户均增收1200元以 上），推动乡村振兴.
增加GDP和财政收入，实现每年发电收益约100万元/年 （税收约10万元），提升地方经济水平.
当纳入碳交易后，项目将新增额外的 碳指标收入（自前国内价约12.6万、国际价约88.2万元）.
另外，农村光储 等取暖工程的投资支出.
庄上村投建的“户-村”光储直柔示范项目具备明显的经济效益和社会效益， 其探索出的商业模式可在芮城县乃至全国各村推广，进而形成“乡镇-县-地市- 省”推广模式，打造农村供给城镇的能源生产消费新模式.
