南方电网首个集“光储直柔”、数字孪生技术于一体的近零碳示范区试点项目投运

一栋位于深圳闹市的40年老楼

运用了“光储直柔”技术

“爆改”成为近零碳示范区？

让“探电”小姐姐与你一起

揭开这栋老楼“逆袭”的秘密↓↓↓

“光储直柔”是什么？

从字面上一一拆解：“光储直柔”包括光伏发电、高效储能、直流配电和柔性控制技术，是实现建筑光伏高效灵活消纳的重要技术方案。

我们以南方电网深圳福田供电局

近零碳示范区试点项目为例

展开说说

近日投运的福田供电局近零碳示范区试点项目，是南方电网公司首个集“光储直柔”、数字孪生技术于一体的近零碳示范区试点项目。通过集建筑“光储直柔”、用电感知与负荷侧柔性调节为一体，以及车网互动、超充、数字孪生、碳排放监测管理等技术应用，成功打造了城市中心区新型电力系统技术的综合示范，每年可节约42万度电，减少二氧化碳排放约189吨，相当于植树1万棵。

光伏自发自用，余电自动储存

福田供电局建设起“光储直柔”新型配电系统，通过复用天台既有的遮阳棚支架搭建光伏，实现绿色用能和直流供电。光伏自发自用，余电自动储存，夜间通过储能系统再对大楼进行供电。光伏与充电桩、直流空调、直流照明等连接起来，提升光伏发电利用率，直接降低建筑碳排放10%。

使用直流电，能效提高5%以上

城市电网传输的都是交流电，而在福田供电局，光伏发电后，直接为大楼核心办公区提供直流电。直流电较交流电而言有降低电力传输损耗的优势，用电能效可以提高5%以上。

随着建筑中电源和负载的直流化程度越来越高，电源侧的分布式光伏、储能电池输出的都是直流电，而用电设备中能与他们“组CP”的队伍也越来越庞大——福田供电局设有375伏和48伏两种电压等级的直流电，前者适用于充电桩、空调等大功率用电，后者则用于照明等小功率用电。

? 小科普

电源侧（A）：分布式光伏、储能电池输出的都是直流电

用电侧（B）：充电桩、变频空调、LED灯、水泵等电机设备都是直流负载

改用直流电，电源侧与用电侧的打法变成了简单的从A到B，B到A的直路球，不仅可以取消直流设备与电网之间的交直流变换的复杂环节，还可以拥有能效提升、可靠性提高、变换器成本降低、设备并离网和电力平衡控制更加简单等诸多优势。

建筑和电网“互动”起来

在大楼楼道、天花板各角落内，福田供电局部署了上百个传感器，照明亮度、高效变频多联式空调+新风系统的温度等皆可根据人流量、气温、光照而自动调节。同时，该局运用数字孪生技术，将这些用电设备的情况体现在后台建筑碳排放多元化管理系统，能耗量、碳排量等数据一目了然。通过分楼层、分区域监测楼宇用能情况，可为制定节能管控措施和相关督办工作提供依据。

相较传统绿色建筑，这里的建筑碳排放多元化管理系统对接深圳“双碳大脑”、虚拟电厂，可承接电网指令，“指挥”智能电器设备降低功率，帮助电网精准调节负荷，使建筑和电网“互动”起来，促进可再生能源消纳，同时进一步提升建筑的节能降碳成效。

在深圳打造“超充之城”大背景下，福田供电局还建设双向充电桩、超充桩，开展车网互动技术应用示范，可实现新能源汽车有序、柔性充放电，降低峰时负荷60千瓦。

关键技术取得重大突破

在“光储直柔”领域，南方电网公司取得了重大技术突破：

2022年8月

南方电网公司创新成果“多场景‘光储直柔’供电关键技术、装备与应用”通过中国电力企业联合会组织的成果鉴定，成果整体达到国际领先水平。

该创新成果应用于深圳龙岗未来大厦，该大厦已建成“光储直柔”直流供电系统，涵盖市政、民建、工业等应用场景。此外，该成果促进了国内外首套建筑直流配用电系统规划评估软件的开发，推进了“光储直柔”技术的产业化进程。

2023年10月

在2023年度中国机械工业科学技术奖颁奖仪式中，南方电网公司“多场景大容量‘光储直柔’高品质供电关键技术、系统与应用”项目获科技进步一等奖。

该项目聚焦限制“光储直柔”规模化应用的技术瓶颈，研发出直流用电安全检测装置、多维度系统级规划评估和能量管理系统等四类核心装备、三大核心系统，并实现了规模化应用，带动了相关产业链的发展。

技术应用与未来展望

深圳大梅沙社区

南方电网深圳盐田供电局联合政府打造碳管理和监控功能平台，动态监控各类排放数据，并推动储能等领域的国家重点研发计划项目成果应用于生物圈三号·大梅沙万科中心碳中和实验园区。由深圳供电局新兴业务企业新能院投资建设的光伏发电系统，每年可为该园区提供约90万千瓦时的绿色电能，约占园区电能需求的85%。

深圳北站

南方电网深圳龙华供电局定制差异化节能降碳减排方案，在光伏项目建设、规划设计、运维、并网等方面提供支持，助力该站达到降碳40%的目标。

接下来，深圳供电局将联合政府、建筑行业等，力争聚合深圳200栋以上公共建筑，实现建筑柔性用能，预计调节量达2万千瓦，可有效助力局部电网在尖峰时段减轻“负担”。

放眼广东、广西、云南、贵州、海南等五省区，近年来，南方电网公司打造了近零碳供电所、近零能耗500千伏变电站等标志性成果，计划到2024年底，建成30个左右近零碳示范区试点项目。