清華大学 ENERGY FOUNDATION Tsinghua University 能源基金会 中国光储直柔建筑 战略发展路径研究 综合课题 中国光储直柔建筑战略发展路径研究 项目组 2022年7月
关于作者 中国光储直柔建筑战略发展路径研究项目组 ABOUTTHEAUTHORS (Research group of China'sPEDFBuildingSystemDevelopment) 致谢 本研究由清华大学建筑节能研究中心统筹撰写，由能源基金会提供资金支持.
ACKNOWLEDGEMENT Tsinghua University and is funded by Energy Foundation China. 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 Unless otherwise specified the views expressed in this report are those of the China. Energy Foundation China does not guarantee the accuracy of the information and data included in this report and will not be responsible for they are endorsed or remended by Energy Foundation China in preference to others of a similar nature that are not mentioned. 2
目录 1. 研究背景与目标 5 1.1. 农村以屋顶光伏为基础的新型能源系统. 1.2. 开发利用私家电动车电池资源的智能有序充电桩系统. 1.3. 城镇建筑的"光储直柔”配电.. ...6 1.4. 课题设置. ...8 2. 项目实施情况. ...10 2.1. 专题技术研讨会. ...10 2.2. 区域级示范应用. ...10 2.3. 公众宣传推广 2.4. 宣传推广取得的主要成果. ...12 3. 项目研究总结 .13 3.1. 标准体系.. ... 1.3 3.2. 技术体系.. ... 13 3.3. 示范工程... 3.4. 政策机制.. ...24 3.4.1.农村地区光储直柔的商业模式， ..24 3.4.2.城市地区光储直柔的商业模式. ..25 4. 存在问题与进一步对策 ...28 4.1. 农村的光储直柔发展.. ...28 4.2. 城市的光储直柔发展.. ...29 4.3. 核心问题是光储直柔与电网的协调. ...30 4.4. 技术推广中的障碍. ...31 4.5. 未来需要进一步开展的工作 ...31 5. 课题技术报告摘要... ...33 课题2：中国“光储直柔"建筑未来发展实施路径研究 ...33 课题3：“光储直柔”建筑与电网的关系技术及相关政策研究 ...38 课题4：中国光储直柔建筑中直流关键技术体系研究. ...40 课题5：建筑电器直流化技术及接口标准研究. ..42 课题6：“光储直柔”直流建筑标准体系研究 ...45 3
课题7：中国光储直柔建筑发展的关键政策机制研究. ...51 课题8：“光伏智能充电桩”可行性分析与示范. 54 课题9：芮城城镇地区光储直柔建筑示范项目... ..56 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. ...58 课题11：浙江电网湖州鲁能公馆示范项目.. ..60 课题12：青岛奥帆中心建筑光储直柔改造示范研究. 63 课题13：深圳未来大厦“光储直柔”工程实践与示范研究 .65
1.研究背景与目标 针对要实现能源革命、把以化石能源为基础的碳基能源系统转型为以可再生能 源为基础的零碳能源系统这一伟大任务，本项目提出要通过全面建设“光储直柔”的 建筑新型配电系统，使建筑在电力系统中从目前扮演的单一的消费者的角色转型为 “产、消、调蓄”三位一体的新角色，从而有效解决发展零碳的新型电力系统中面对 的缺少风电光电安装空间、缺少有效的调蓄能力等关键问题：也使建筑领域在全社 会低碳发展大战略下，不仅继续在建筑节能上持续努力，同时还助力于新型电力系 统的建设，在开发可再生电力资源、实现可再生电力调蓄、有效消纳风电光电等方 面辟出新径，破解零碳新型电力发展中的难题.
围绕这一目标，经过几年的研究和工程尝试，认识到近阶段光储直柔工作可从 如下三方面重点突破： 1.1.农村以屋顶光伏为基础的薪型能源系统 通过识别分析卫星高分辨图片，我国农村可安装屋顶光伏20亿kW，年发电量 2.5万亿kWh，为未来农村实现全面电气化后需要用电量的3-4倍.
在山西芮城农 村现场调查，每户可安装光伏的容量在20-40kW之间，全年可发电2.5-4.0万kWh.
目前每户全年用电量不超过3000kWh，即使全面推广生产和交通电气化，也将有大 量剩余电力.
全面推广农机电气化，有可能使每户拥有60kWh以上的储电能力（各 类可移动农机和车辆的电池），这就为调蓄每户屋顶光伏的电力提供了合适的储能 资源，既可以协调发电与各种用电之间在时间上的不匹配，还可以协调剩余电力与 电网输电能力及希望的输电时间段之间的矛盾，从而有可能实现一个配电台区或一 个村庄电力的“只出不进”，也就是只通过农网向大电网输出电力，而在任何时刻都 不从电网获取电力.
一个村庄成为一个发电厂.
这将彻底改变农村电力系统状况： 对农民来说，屋顶光伏将成为其新的经济收入：对电力系统来说，农网将从长期以 来依靠财政补贴的包转身变为可对电网起一定支撑作用的新型电源.
这是从来没 有过的电力系统架构，需要从每户、每个台区变压器以下的供电区、每个村庄的电 力系统结构设计、安全分析、运行调度等多方面进行全面研究、创新和工程尝试与 示范.
1.2.开发利用私家电动车电池资源的智能有序充电桩系统 5
