ENERGY FOUNDATION 能源基金会 中国光储直柔建筑发展战略路径研究 (二期) ResearchontheStrategicPathof PEDFBuildingsinChina(PhaseII) 子课题4：孤网系统光储直柔系统构建模式与示范研究 Task4:ConstructionModeand DemonstrationResearchofPEDFfor IsolatedNetworkSystem 国创能源互联网创新中心（广东）有限公司 2023年12月15日 National EnergyInternetInnovationCenter(Guangdong)Co. LTD Dec15 2023
致谢 本研究由国创能源互联网创新中心（广东）有限公司统筹撰写，由能源基金会提供资金支持.
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执行摘要 1.孤网系统的光储直柔应用场景分析 “一带一路”国家无电人口基数大.
全球无电人口总数7.33亿，占全球总 人口的9.28%：其中“一带一路”国家无电人口累计5.5亿，占全球无电人 口的75.03%.
在无电人口数量排名前20的国家中，有18个是“一带一路” 国家.
主要分布在南亚、东南亚、撒哈拉以南的非洲等经济欠发达地区， 如图1、图2.
L-下 图1（左）无电人口数量排名全球前20的国家 图2（右）2020年世界不同地区可使用电力的人口比例分布图 适合建设光伏发电系统.
“一带一路”国家集中分布在热带气候区，如图3， 且太阳资源属于最丰富区，年太阳辐射总量在1826~2300kWh/m”.
其中非 洲光伏技术可开发量1374.8TW，年发电量2670.2PWh：印度年日照时间为 2300~3000h，太阳光的年辐射量大约为1600~2200kWh/m²，如图4，处于最 丰富区.
光伏投资回收期短，约23年.
图3（左）全球气候分布图 图4（右）全球太阳辐射量分布图 多依靠化石能源解决用能需求，太阳资源利用率低.
非洲地区，天然气、 煤炭、石油等能源占据非洲电力供给来源约80%，占比重，对外依存度高， 如图5.
太阳能、风能、地热和现代生物能源发电合计仅占3.7%，如图6.
印度的能源需求主要由煤炭、石油和生物质能来供应，其占比印度总能源 需求的80%以上.
图5（左）2010~2019年非洲电力结构按能源划分 图6（右）印度主要能源需求总量 用电电器主要以照明、小家电为主.
无电网接入农村地区的主要照明工具 为煤油灯和太阳能手电筒.
埃塞俄比亚地区，主要家电为冰箱、收音机和 手机，且收音机、手机电池都是可利用太阳能充电：尼日利亚地区，冰箱、 榨汁机、烹饪炊具、冷冻机的拥有率排名前四位，且太阳能风扇、太阳能 灯在该地区也具有一定的使用率，如图7和图8.
印度地区，电视机在无电 地区的采用率是四种家具中最高的，其次为冰箱、空调或空气冷却器以及 洗衣机，如图9.
图7（左）埃塞俄比亚模型设备权的表示以及各州农村电气化率 图8（右）2022年尼日利亚家用电器拥有率 38% 24% 189 图9印度拥有家电人口 2.孤网系统的研究现状与发展 标准建设.
标准建设方面，目前国外内建立了相关微电网的标准，其中涉 及部分独立型微电网系统，如表1、表2所示.
IEC在微电网领域已发布的 国际标准IECTS 62898-1：2017ED1、IECTS 62898-2：2018 ED1由中国牵 头，同步国内转换为NB/T10148-2019、NB/T10149-2019.
尽管微电网技术
前景广阔，由于相关行业标准和规范的缺失，严重滞绊了这一产业的快速 健康发展.
目前已开展的微电网领域标准化活动主要集中在并网型交流微 电网的规划设计、运行、保护、能量管理以及内部负荷调度.
用于解决偏 远地区供电问题的独立型微电网在全球范围内呈现出快速增长势头，同时 直流微电网的应用也在不断增多.
因此，未来孤网光储直柔系统相关技术 要求和系统及设备功能检测要求将是重点方向，诸如孤网光储直柔系统标 准（可规定孤网光储直柔系统供电电能质量、电压调节、信息通信、黑启 动等方面应满足的技术要求）、系统及设备功能检测标准（柔性响应系统、 直流电器、能源路由器等指标及检测方法）、运行特性、经济性评价标准 （提供已投入运行的微电网项目的功能、性能和经济性评价依据）.
表1国内微电网相关标准 序号 标准号 标准名称 1 GB/T 41995-2022 并网型微电网运行特性评价技术规范 2 GB/T 38953-2020 微电网继电保护技术规定 3 GB/T 51341-2018 微电网工程设计标准 4 GB/T 36274-2018 微电网能量管理系统技术规范 5 GB/T 36270-2018 微电网监控系统技术规范 6 GB/T 34930-2017 微电网接入配电网运行控制规范 7 GB/Z 34161-2017 智能微电网保护设备技术导则 8 GB/T 34129-2017 微电网接入配电网测试规范 9 GB/T 51250-2017 微电网接入配电网系统调试与验收规范 01 GB/T 33589-2017 微电网接入电力系统技术规定 11 NB/T 10148-2019 微电网第1部分：微电网规划设计导则 12 NB/T 10149-2019 微电网第2部分：微电网运行导则 表2国际微电网相关标准 序号 标准号 标准名称 1 IEC TS 62898-1: 2017 ED1 Microgrids-Par 1:Guidelines for microgrid projects planning and specification 2 IEC TS 62898-2: 2018 ED1 Microgrids-Part2:Guidelines for operation 3 IEC TS 62898-3-1 ED1 Microgrids-Technical Requirements-Protection and dynamic control 4 IEC TS 62898-3-2 ED1 Microgrids-Technical Requirements-Energy Management Systems 5 IEC TS 62898-3-3 ED1 Microgrids-Technical Requirements-Self-regulation of dispatchable loads 6 IEEE 2030.9:2019 Remended Practice for the Planning and Design of the Microgrid Guide fr dein pration nd intratif 7 IEEE 1547.4:2011 distributed resource island systems with electric power systems 工程建设.
表3列举了国内外典型独立型微电网示范工程，国内外的独立 型微电网应用主要先考虑应用于一些海岛、农村等偏远不适合或没有并入 大电力系统条件的地区.
到目前为止，独立型微电网项目主要集中于验证 安全可持续运行、提供可接受的电能质量、并离网无缝切换以及即插即用 运行方面的能力.
在运独立型微电网大多能够不依赖公共电网而独立运行， 光伏和风力发电是微电网中最常见的可再生能源发电形式.
同时，为提高
