企业碳中和光储直柔微电网解决方案

企业碳中和光储直柔微电网解决方案

引言：迈向碳中和时代的企业能源革命

在全球应对气候变化、中国坚定落实“双碳”目标的大背景下，企业正面临碳排放约束收紧、用能成本上升的全新挑战。传统的能源消费模式已难以适应未来发展的需要，实现碳中和不再是可选项，而是企业可持续发展的核心战略和必然要求。在此进程中，能源系统的绿色、低碳、智能化转型是关键突破口。“光储直柔” 作为一种集成创新、多能互补的先进能源解决方案，正是一场企业能源系统的深刻变革，为企业提供了一条兼顾环境效益与经济效益的清晰路径，赋能企业在碳中和浪潮中赢得先机。

一、       解决方案政策背景

光储直柔技术凭借其创新性与前瞻性，已赢得业界广泛认同与积极实践，国家层面及各部委、地方政府陆续出台一系列针对性政策，从资金扶持、标准制定到示范项目推广，构建起多层次、多方位的政策支持体系，为光储直柔技术的规模化应用与产业化发展营造了良好的政策生态。

二、       什么是光储直柔？

“光储直柔”技术，简称PEDF（photovoltaics, energy storage, direct current and flexibility），是指在建筑领域综合应用太阳能光伏、储能、直流配电与柔性交互四项技术的集成系统。该技术本质上是一种面向碳中和目标的新型建筑配电体系。

“光”指太阳能光伏发电技术，主要包括屋顶光伏与立面光伏；

“储”指分布式储能技术，以电化学储能电池为主，实现可再生能源的安全、经济与高效存储；

“直”指直流配电技术，即将建筑配电网由传统交流转变为低压直流形式，具备结构简单、控制便捷、传输效率高等优势；

“柔”指柔性交互技术，即建筑能够根据清洁能源发电状况动态调节用电负荷，实现用电需求与可再生能源发电之间的实时平衡与协同。

三、       光储直柔典型拓扑架构

3.1 直流母线电压等级

DC 750V：常采用的电压等级。例如，在某些项目中，系统设置了DC 750V的直流母线电压，并通过变换器降压馈出DC 220V的电压等级，以供电给LED灯具等负荷。

±375V双极性母线：在一些系统中，采用±375V的双极性母线，这样的设计可以提供两个供电电压层级（即+375V和-375V），有利于简化电压层级并提高供电灵活性。

其他电压等级：除了上述常见的电压等级外，根据具体需求和系统设计，还可能采用其他电压等级的直流母线，如DC 480V、DC 600V等。

3.2 用电设备接入电压等级

大功率设备：如空调、充电桩等，可能接入较高的电压等级，如DC 750V或±375V双极性母线中的某一极。

小功率设备：如插座、照明灯具等，可能接入较低的电压等级，如DC 220V或更低的电压等级（如48V以下，以确保安全性）。

3.3 单端单路辐射状结构

适用于一般直流负载集中区，如居民住宅区、电动汽车充电站和功率较大的储能电站等场所，以及直流配电系统的建设初期和过渡期宜采用该网架结构。

3.4 双端结构

具备供电范围大、供电可靠性较高的特点，适用于容量较大、供电可靠性要求较高的场所，如工业园区、重要负荷区等供电场所。

四、       解决方案应用场景

高耗能制造业：例如汽车制造、电子厂、数据中心等领域，电力成本在企业运营总成本中占据显著比重，同时面临严格的节能减排要求，能源转型需求尤为迫切。

物流仓储园区：通常具备大面积的闲置屋顶资源，适宜规模化部署光伏发电系统；加之冷链仓储等环节能耗很高，应用“光储直柔”系统可有效实现能源自给与用电优化。

办公园区与商业楼宇：空调、照明、电梯等用电负荷集中且容量大，具备良好的可调节特性，可通过柔性控制策略实现能效提升和需量管理，降低运行成本。

充电站/充电园区：作为电动汽车能源补给的核心场景，“光储直柔”系统可与其天然结合，通过智能调度实现有序充电、V2G（车辆到电网）等双向互动功能，有效缓解电网压力，提升运营经济性。

五、       解决方案平台功能简介

光储直柔管理系统作为微电网园区与建筑能源管理的核心平台，通过集成“源网荷储”全环节运行数据采集与监视功能，实现了对光伏发电、储能装置、柔性负荷及配电系统的全息感知与动态管控。系统具备数据采集传输、智能存储、可视化展示、状态诊断及异常告警等综合能力，可直观呈现电量消耗、碳排轨迹、设备工况等关键指标，为能源管理提供多维数据支撑。

基于电力监控数据深度分析，系统支持分层级、多维度的运行状态可视化展示，涵盖子系统级监控与全局态势研判，有效提升新能源消纳效率，推动光储直柔微电网向经济高效、安全可靠、智慧灵活的运营模式升级。具体功能模块包括：

5.1 全要素运行监测

构建电站数字拓扑模型，实现设备级实时监控与策略执行跟踪；

集成态势感知算法，动态评估系统运行健康度；

建立多维度评价指标体系，支持运行效能量化分析。

5.2 精准功率预测

开发分布式光伏、充电设施、空调负荷等差异化预测模型；

提供日前及日内多时间尺度预测服务，为调度决策提供可靠依据。

5.3 全链条碳排管理

建立碳排放流动态追踪模型，实现源-网-荷-储全环节碳足迹核算；

开发碳排热力图可视化工具，精准定位减排潜力节点；

基于大数据分析生成定制化减碳策略，助力碳中和目标达成。

5.4 智能优化调度

经济优化调度：构建能耗-成本-碳排多目标优化模型，支持分时电价机制下的运行策略动态调整；

安全稳定调度：集成网供功率平滑控制与电压质量调节功能，确保微电网与大电网友好互动；

需求响应调度：开发可中断负荷快速响应机制，参与电网调峰辅助服务市场。

该系统通过数字孪生技术与AI算法的深度融合，实现了从数据采集到决策优化的闭环控制，为光储直柔微电网的精细化运营提供了完整解决方案，有效提升了可再生能源利用率与综合能效水平。

六、       解决方案收益分析

直接经济收益：光伏发电度电成本低，用户自发自用可省日常用电成本，多余电量售予电网能开辟额外收益渠道。

降低用电成本：储能技术通过传统电池、梯次及 V2G 移动储能等方式，谷期充电、峰期放电，优化用电成本结构。

创造额外收益：V2G 技术让车主有新盈利机会。如在家充电 0.5 元/度，峰时在公司放电 1.1 元/度，日放 30 度电可赚 18 元差价，长期基本能赚回电费。

环境收益显著：以 100kWp 光伏微网系统为例，年供近 12 万度新能源电，节约标准煤 42 吨，减二氧化碳排放 120 吨、碳粉尘 32 吨，利于改善空气与减缓气候变化。

节省建设成本：微网融合光伏与储能，能自主调节电力供需，节省充电设备配电增容费，减少电力基建投资，降低用户前期投入。

助力碳中和：新能源广泛应用，尤其是微网与 V2G 结合，缓解充电桩对电网冲击，实现“零碳”车用“零碳”电，支持国家“双碳”目标，推动绿色可持续发展。

七、       解决方案典型配套产品