能源基金会-《中国光储直柔建筑战略发展路径研究》系列报告5-农村光储直柔系统示范项目技术方案及商业模式研究-67页_6mb

中国光储直柔建筑战略发展路径研究子课题10：农村光储直柔系统示范项目技术方案及商业模式研究

项目背景

• 项目地点：山西芮城庄上村。
• 系统规模：
  • 户级系统：71户农宅安装光伏，共5000块400W光伏组件，总装机2MW。
  • 村级系统：DC750V直流配电，总储能600kWh。
• 系统架构：结晶成户级（DC220V）与村级（DC750V）两个层级，通过变压器（AC/DC）连接交流电网。
• 目标：推动农村能源转型，实现零碳村镇，助力“碳达峰、碳中和”。

核心技术

1. 直流配电系统：
   • 采用IT不接地系统，单极接线、放射状拓扑。
   • 户级系统电压DC220V，村级系统电压DC750V。
   • 村级系统储能600kWh，占比台区总容量20%。
2. 直流电技术优势：
   • 提高用电终端电气化，减少交流电变换损耗。
   • 提升电能质量，解决三相不平衡、电压波动、谐波问题。
   • 充分消纳光伏波动发电，提高能源利用率。
3. 两地互联装置（台区互联装置）：
   • 实现户用、村级系统间功率协调与互济。
   • 支持多种运行模式（经济、应急、孤岛等）。
4. 直来电装置：
   • 光伏、电网、储能、负荷统一协调控制。
   • 基于电压带控制，维持电压稳定。
5. 安全保护技术：
   • 设计适用于直流系统的剩余电流保护装置（DCRCD）。
   • 兼容TT、TN、IT接地方式。

商业模式与利益分配

• 模式特点：
  • 投资方全额投资，村集体组织协调，村民共享收益。
  • 光伏发电量优先供居民自用，余电并网，不足部分电网补给。
• 收益分配：
  • 村民：年节约电费425万元，屋顶租金10万元，合计年收益约525万元。
  • 村集体/政府：一次性获得15万元配套支持。
  • 投资方：电价差收益、碳交易收益、储能收益等，总投资约900万元，年投资回报率约7.6%。

运行成效

1. 经济效益：
   • 年发电量240万kWh，减排二氧化碳23928吨，节约标准煤966吨。
   • 投资回收期约13.3年。
2. 社会效益：
   • 改善村民生活品质，户均年增收入1200元，推动乡村振兴。
   • 提供清洁电力，减少煤炭消耗和污染物排放。
3. 技术优越性：
   • 相比传统交流系统：
     • 电能质量：无电压波动、谐波问题；
     • 电网压力：减少扩容需求，解决台区重过载问题；
     • 供电可靠性：实现离并网快速切换，提高供电连续性。

推广意义

• 形成“镇/县/市/省”多层级推广模式，打造村落支撑城镇减排的新型能源体系。
• 获农业农村部、联合国开发署联合认证，示范价值突出。
• 可在全国推广，助力碳中和目标实现。

总结人整理，仅供参考。