中國電氣PPT:光儲直柔技術如何與低碳建築相結合?解決方案與實踐案例

2023-11-24     低碳新風

原標題:中國電氣PPT:光儲直柔技術如何與低碳建築相結合?解決方案與實踐案例

《低碳建築光儲直柔系統探索與實踐PPT》來自中國電氣裝備集團,主要內容包括雙碳背景下推進低碳節能建築發展的形勢政策、研究、解決方案以及應用案例。

建築光儲直柔系統概念:

通過多序列電壓等級低壓直流網,實現光伏、儲能、直流負荷高效互聯,充分利用可再生能源,實現能源自給率提升,降低對公共電網的依賴,同時挖掘建築與電網柔性互動能力,實現負荷柔性調控,支撐公共電網的運行。

光儲直柔系統主要特徵:

1. 高比例多模光伏;

2. 安全設計儲能系統;

3. 高可靠低壓,直流配電系統;

4. 母線電壓動態穩定控制及調節;

5. 多元柔性負荷。

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目錄

01 低碳建築光儲直柔PPT

02 光儲直柔應用分析

03 光儲直柔建築特點

04 光儲直柔建築關鍵技術

01

低碳建築光儲直柔PPT

02

光儲直柔應用分析

1. 分布式太陽能光伏

老舊小區的屋頂受到建築之間相互遮擋較小,屋頂的太陽輻照條件較好,非常適合布置太陽能光伏板。通過屋頂的節能改造,結合太陽能光伏板,能有效阻擋太陽對屋頂的直接照射,不僅能發電,還能隔熱降溫。結合海綿城市相關要求合理地引導雨水徑流,可以一次性解決屋頂的保溫、隔熱、排水、滲水等多種問題。此外,建築外牆、車棚、廊亭等也可以成為分布式太陽能的有效載體。

2. 儲能

改造更新類未來社區中一般可以採取分布式儲能和局部集中儲能相結合的措施,隨著電池技術迅速發展,可通過不同類型的電池組合滿足社區局部微電網的功率密度、能量密度要求,而且鋰電池已具備良好的經濟適用性。分布式儲能和局部集中儲能可以在實現「儲」場景同時,為實現「柔」

場景提供基礎。未來電動汽車飛速發展,我國將至少擁有3億輛以上的電動小汽車。按照目前的配置,這些車輛每輛配置50~70kw.h蓄電池。如果這些車輛停靠時都與充電樁連接,而這些充電樁又接入鄰近建築的「光儲直柔」配電系統,則就擁有150億kw.h/d的蓄電能。電動車的飛速發展必將成為消納光伏發電的主力軍。

3. 低壓直流配電系統

在建築配電領域,直流的特性使光伏等分布式能源的接入和協調控制更簡單:實現「置」發「置」用,大大減少「逆變上網」「整流用電」環節,有效提高了發電用電效能。藉助改造更新供電設施改造機會,把原有供配電設備改造為直流型光儲變換器、直交流併網設備、交直流配電櫃,並增加直流保護/測量/控制裝置,以及增加監控管理系統。生活中的很多數字設備其實都是直流負載,比如:手機、電腦等,都能直接使用直流電;可以藉此機會,配合以舊換新政策,鼓勵住戶把空調、照明、冰箱、電扇、洗衣機等交流電器設備更新為直流電器設備,有效提高了太陽能發電的用電效能,減少碳排放。

4. 柔性用電

通過對建築配電系統的直流改造,使得居民家中末端AC-DC、DC-DC或者用電設備的功率可以接受母電電壓的控制,從而實現柔性調節。

同時,居民家用設備往往也具有可中斷、可調節的特性。空調和供熱系統可以利用建築圍護結構的蓄熱性能和人對溫度波動的適應性來進行短期負荷功率調節,為電力系統提供一定程度的靈活性;電冰箱、洗衣機、洗碗機、電/熱泵熱水器等也都具有延時啟動、錯峰工作的功能。電動汽車作為「光儲直柔」中「儲」的重要組成部分同時也是「柔」的重要組成部分。電動汽車蓄電量大,同時具備可調節性,定時充電等功能,具備合理選擇充電時間的條件,在母線電壓過低時,可以從汽車電池中取電,反向為建築供電。

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光儲直柔建築特點

首先是建築一體化光伏技術,它不是將太陽能光伏組件簡單疊加在建築外表面,而是將太陽能光伏組件直接作為現代建築外表面材料,兼具建築建材、裝飾和發電的功能。

電科院光儲直柔建築的光伏與屋頂瓦融為一體

在實踐中,低碳建築將太陽能發電系統與屋面、天窗、幕牆、遮陽板等建築融為一體,例如,使用光伏玻璃代替傳統的雙窗格窗戶和天窗,不僅具有隔熱、隔音等建築功效,還可以提供部分採光的同時提供電力供應,增大對太陽能的利用率。

其次是「源荷互動」技術。利用建築中的部分負荷具有柔性可調節的特性,如充電汽車的蓄電特性、空調負荷的蓄冷特性、熱水器的蓄熱特性等,調節用電曲線與光伏發電曲線相匹配,提高可再生能源的就地消納率。同時與電網互動,參與對電網信號的響應,為電網提高削峰、填谷、備用等輔助服務。

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「光儲直柔」建築關鍵技術

在「光儲直柔」建築中,狹義上的「光」代表分布式光伏發電系統設備,廣義上的「光」代表的是由吸收太陽能並轉化成直流電的系統設備。光伏設備的作用原理是經過光伏設備吸收的太陽能,發出直流電,直接在建築物內進行儲存。光伏發電未來的發展方向在於針對不同用電需求的電器,有針對性地供應直流電或者交流電,因為使用逆變器會對電量有一定的消耗,這樣省去了部分電器在使用過程中的逆變器減效的步驟。在不同類型的直流電或者交流電中,整個過程需要協同配合,將建築內的用電器根據不同用電類型進行調配,大大提升電器用電性能。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-mo/3f6695825fbf43f42a7e8b3c5d475a4d.html