农村光储直柔系统示范项目技术方案及商业模式研究.pdf

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2MW,储能600kWh,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%。
本项目通过发展“光储直柔”技术,以全面电气化的零排放助力“碳中和”,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年国务院将本项目“光储直柔”、“直流配电”技术路线纳入《2030年前碳达峰行动方案》。
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。

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