分布式可再生能源

重点介绍交直流混合配电网改造、规划与运行等关键技术。他表示分布式可再生能源电源大规模接入配电网，对配电网的安全、高效、优质和灵活运行带来了巨大挑战，亟需通过创新配电网结构模式提升配电网对新型源荷的接纳能力。与交流配电网相比，直流配电网具有更强的供电能力、更灵活的控制能力和更高的电能质量，对于促进分布式可再生能源大规模接入具有重要意义。综合考虑技术可行性和经济性，交直流混合组网是当前可行的技术手段。

简述了直流配电技术发展的背景、面临的挑战，以及技术应用现状，并介绍了美国、德国、英国、韩国，以及我国厦门、甘肃、浙江、深圳、上海等诸多国内外直流配电技术的典型案例。 报告指出，直流配电技术在供电能力、电能质量、可控性以及对分布式可再生能源和柔性负荷的兼容性等方面均表现出突出的优势。在大规模海上风电、用户定制电力系统以及终端负荷供电等方面均表现出竞争力和广阔的应用前景。美国、欧洲及日本均提出了相应的系统架构或建设了研究网络，直流配电技术正处于探索及试点期，技术高速发展，潜力巨大。需要科学、理智地思考战略策略和技术路线。

当前，环境治理、应对气候变化已成为国际社会高度共识。中国是全球最大的二氧化碳排放经济体，年排放量接近全球三分之一的水平，其中，电力行业占到全国总排放量的40%左右。同时，中国人均二氧化碳排放量自2005年超过世界平均水平[1]以来，一直保持较快增长，2021年比工业化国家平均水平高出2.4%，比欧洲高出40%[2]。有鉴于此，中国需要进一步大力推进能源电力领域清洁低碳转型。发展以风电、光伏发电为主的非水可再生能源（本报告将所研究的可再生能源限定为非水可再生能源）是实现电源结构清洁转型的重点。

双碳目标下，建立新型电力系统是中国深化能源结构改革的重大战略方针。为了实现以上战略目标，国家与地方政府相继颁布了多项提高可再生能源发电占比、强化光伏产业及用户侧应用的相关规定，而如何应对分布式可再生能源快速发展和高比例接入是电力系统需要应对的挑战。光储直柔建筑是以直流配电为基础，集成可再生能源发电以及分布式储能的新型建筑。在以太阳能光伏和储能电池为主的分布式电源以及电动汽车大比例接入建筑的趋势背景下，直流配电系统可通过减少交直流变换环节降低能量损失，以实现可再生能源本地消纳的形式减少电网供电压力。因此，光储直柔建筑能有效提升系统能量使用和管控效率，并提高建筑微电网的供电安全性与可靠性。该应用可作为一种以净零能耗为目标的全新适宜技术，实现建筑节能和减排，以及城市可持续发展的长远战略目标。近年来在全国各地政府的支持下，更多的光储直柔建筑项目开始投建并逐步进入运行阶段，为这项初生的技术注入了强劲的活力。中国光储直柔工程应用案例调研报告采用分析结合案例调研的方法，旨在多方面的介绍这一工程技术在中国的应用基础，发展现状，内在驱动力和技术障碍，以及未来发展方向。报告正文共四个章节，章节一对相关政策基础和工程标准现状做了总结。章节二描述了目前的六十余项光储直柔项目的调研结果，分析应用特征与技术现状，并对技术特点与不足进行了总结与评价。针对工程利益主体所关心内容进行分析，总结出了技术发展的优势和劣势，更重要的是根据述求归纳政策引导方向，这部分内容体现在章节三中。章节四为本报告结论，讨论了中国光储直柔工程应用特点以及引导该技术发展的政策方向。该报告不仅是对中国光储直柔建筑技术应用的阶段性总结，同时也是对该领域不同工程技术的调研与适用性分析，结论可为意向建设光储直柔项目的同行提供参考。

当前，环境治理、应对气候变化已成为国际社会高度共识。中国是全球最大的二氧化碳排放经济体，年排放量接近全球三分之一的水平，其中，电力行业占到全国总排放量的40%左右。同时，中国人均二氧化碳排放量自2005年超过世界平均水平[1]以来，一直保持较快增长，2021年比工业化国家平均水平高出2.4%，比欧洲高出40%[2]。有鉴于此，中国需要进一步大力推进能源电力领域清洁低碳转型。发展以风电、光伏发电为主的非水可再生能源（本报告将所研究的可再生能源限定为非水可再生能源）是实现电源结构清洁转型的重点。

最大幅度提高能源综合利用效率。以电力为中心，多能源互联互通提高一次和二次能源的综合利用效率。 最大限度开发利用可再生能源。互联网技术与智能电网为主干的能源网络深度融合，采用即插即用、能量路由器、大数据、云计算等技术支持集中和分布式可再生能源的规模化系统接入。 为终端用户提供便捷可靠优质的综合能源服务。以用户为中心，催生3能源服务的新业态和商业模式，拓展用户服务范围，提升服务水平推动技术装备产业发展。。 推动电力电子和微电子、储能、传感材料器件装备等新兴产业的发展。

高渗透率可再生能源并网加剧了配电网运行的波动性和不确定性。为提高配电网灵活性和抗干扰能力，提出了含高渗透率可再生能源的配电网灵活性供需协同规划方法。根据系统运行灵活性供需关系，定义灵活性评价指标。进而提出配电网灵活性供需协同规划策略，建立考虑季节特性的配电网灵活性资源双层优化配置模型。上层以投资成本和灵活性不足率最小为目标，制定灵活性资源配置方案。下层考虑需求侧对季节性电价激励的响应程度进行有功-无功联合优化，实现对配电网日内多场景时序运行的最优调度。为求解该双层混合整数非线性规划模型，采用二阶锥松弛对潮流方程进行凸优化，进而利用KKT条件将双层模型转化为单层混合整数二阶锥规划模型进行求解。算例仿真结果表明，该方法有效提升了配电网运行灵活性和稳定性，为分布式可再生能源规模化并网等相关工程提供决策参考。

微电网系统通过风、光、储等多类型分布式电源之间的互补协同开发提升分布式可再生能源并网的友好性，是解决分布式可再生能源消纳和提高用户供电可靠性的有效手段，也是我国建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的必要途径。日前，对于微电网技术成果多聚焦于微电网系统建设运行全链条环节中某个独立领域，缺乏系统性的技术研究成果，导致微电网系统的规划、建设、运行及关键设备研发等层面相互割裂，带来了微电网系统投资成本高、投资回收期长、运行控制难度大、供电电能质量难以保障等一系列问题。 本成果先后在多个微电网工程中进行了推广应用，显著提升了区域内供电可靠性和供电电能质量，增强了分布式可再生能源消纳能力，同时延缓/降低电网设施投资，有力推动区域能源消费结构升级；项目牵头单位依据项目成果获批“山东省分布式发电及微电网工程试验室”，推动相关技术成果的进行产品转化，累计新增销售额3.19亿元，新增利润7570万元，显著带动我国分布式发电及微电网领域相关高新技术产业发展。

双碳目标下，建立新型电力系统是中国深化能源结构改革的重大战略方针。为了实现以上战略目标，国家与地方政府相继颁布了多项提高可再生能源发电占比、强化光伏产业及用户侧应用的相关规定，而如何应对分布式可再生能源快速发展和高比例接入是电力系统需要应对的挑战。光储直柔建筑是以直流配电为基础，集成可再生能源发电以及分布式储能的新型建筑。在以太阳能光伏和储能电池为主的分布式电源以及电动汽车大比例接入建筑的趋势背景下，直流配电系统可通过减少交直流变换环节降低能量损失，以实现可再生能源本地消纳的形式减少电网供电压力。因此，光储直柔建筑能有效提升系统能量使用和管控效率，并提高建筑微电网的供电安全性与可靠性。该应用可作为一种以净零能耗为目标的全新适宜技术，实现建筑节能和减排，以及城市可持续发展的长远战略目标。近年来在全国各地政府的支持下，更多的光储直柔建筑项目开始投建并逐步进入运行阶段，为这项初生的技术注入了强劲的活力。中国光储直柔工程应用案例调研报告采用分析结合案例调研的方法，旨在多方面的介绍这一工程技术在中国的应用基础，发展现状，内在驱动力和技术障碍，以及未来发展方向。报告正文共四个章节，章节一对相关政策基础和工程标准现状做了总结。章节二描述了目前的六十余项光储直柔项目的调研结果，分析应用特征与技术现状，并对技术特点与不足进行了总结与评价。针对工程利益主体所关心内容进行分析，总结出了技术发展的优势和劣势，更重要的是根据述求归纳政策引导方向，这部分内容体现在章节三中。章节四为本报告结论，讨论了中国光储直柔工程应用特点以及引导该技术发展的政策方向。该报告不仅是对中国光储直柔建筑技术应用的阶段性总结，同时也是对该领域不同工程技术的调研与适用性分析，结论可为意向建设光储直柔项目的同行提供参考。

当前，环境治理、应对气候变化已成为国际社会高度共识。中国是全球最大的二氧化碳排放经济体，年排放量接近全球三分之一的水平，其中，电力行业占到全国总排放量的40%左右。同时，中国人均二氧化碳排放量自2005年超过世界平均水平[1]以来，一直保持较快增长，2021年比工业化国家平均水平高出2.4%，比欧洲高出40%[2]。有鉴于此，中国需要进一步大力推进能源电力领域清洁低碳转型。发展以风电、光伏发电为主的非水可再生能源（本报告将所研究的可再生能源限定为非水可再生能源）是实现电源结构清洁转型的重点。