光储直柔系统（PEDF）

随着“光伏+储能+充电”组合的广泛应用，光储直柔系统作为一种高效的能源利用模式，适用于多种场景，主要包括：电动汽车充电站、工业园区、数据中心、住宅社区、偏远地区、微电网、电网辅助服务、能源替代等。受气候区、建筑类型、建筑规模及建筑功能影响较小，在超低能耗、近零能耗建筑、零能耗建筑、产能建筑中广泛推广使用。

技术目标

光储直柔系统是减少交流和直流转换的损耗，提升用电效率，实现天然直流用电目标，用直流直供模式，减少转换模式，整体效率从85%提升至95%以上。通过峰谷电价，储能充放电，减少高价时段购电，参与电力市场获益，降低用能成本。减少变压器容量、线缆规格（直流电压高、电流小），简化配电结构，降低系统投资。通过直流微电网可消纳100%本地光伏，提高新能源渗透率。全生命周期碳排放比传统系统低60%，减少碳足迹。

光储直柔技术作为能源领域的创新成果，为实现能源转型、构建零碳能源体系提供了有力的技术支撑。

技术体系

光储直柔系统通过电力控制系统以直流方式整合光伏发电、储能电池、直流负载及电网连接，形成自洽的闭环电力网络，在满足正常使用的条件下，通过各类技术使建筑对外界能源的需求量具有弹性，以应对大量可再生能源供给带来的不确定性。

光储直柔系统由四大部分组成。“光”指的是太阳能光伏发电，在建筑的屋顶、幕墙、遮阳构件等部位集成或附着光伏组件，利用太阳能发电。“储”指的是建筑中的储能设备，包括电化学储能、生活热水蓄能、建筑围护结构热惰性蓄能等多种形式。解决光伏发电的间歇性、不稳定性问题，提高能源自给率和系统抗风险能力。有效、安全、经济的储能方式对于可再生能源的高效利用至关重要。“直”指的是建筑低压直流配电系统。直流设备连接至建筑的直流母线，直流母线通过AC/DC双向变换器与外电网连接，提升能源传输效率，简化系统结构，降低设备成本。“柔”指的是柔性用电，这也是“光储直柔”系统的最终目的。让建筑从“刚性用电负荷”转变为可灵活响应电网调度的“柔性负荷”，助力电网稳定运行。

图.光储直柔系统原理图

太阳能电池板输出直流电，优先供给本地负载（如LED照明、直流空调），‌剩余电能存入储能电池，或在光伏出力不足时反向放电。采用380V/750V等直流电压等级，直接匹配数据中心服务器、充电桩等直流设备。通过能量管理系统（EMS）实时监测供需状态，柔性控制能量调度并动态切换并网/离网模式。

光储直柔空调该技术将新能源直流直发与变频空调直流直用相结合，减少光伏、储能输出电到驱动空调运行之间的多次转换，减少能量损失，效率提升8%，采用最优化的关键设备选型、系统配置和运行控制方案，有序控制系统内部的能量流动，使其实现多种模式运行及实时切断，实现光储空调对光伏电高比例消纳、高效利用和空调系统可靠运行；直流母线电压调整、闪变、跌落，特别是光伏间歇波动和电网侧瞬时扰动叠加冲击下，避免空调永磁电机高速下失步失稳，保证离心式、螺杆式、涡旋式、转子式等压缩机在复杂气动工况下稳定运行，实现节能减排。

技术路径

随着用能形式的转变，光储直柔技术应用逐渐广泛。在新建建筑设计阶段融入光储直柔系统，实现光伏、储能、直流配电与建筑结构一体化，打造绿色建筑、零碳建筑；对于既有建筑通过加装光伏组件、储能设备及直流配电模块，可提升既有建筑能源效率，实现低碳社区。

光储直柔系统的设计与应用应重点关注直流母线架构、柔性控制策略、设备选型匹配和安全保护四大方面，确保系统高效、安全、灵活运行，实现能源优化利用与建筑用电柔性调节，应符合国家及地方标准要求，如《柔性直流输电系统成套设计规范》（GB/T35703-2017）、《低压配电设计规范》（GB50054-2011）、《建筑电气与智能化通用规范》（GB55024-2022）、《建筑光储直柔系统评价标准》（T/CABEE055-2023）等。

光储直柔系统是建筑能源系统的革命性升级，不仅能推动建筑领域深度脱碳，还能通过“源-储-网-荷”的协同优化，为新型电力系统（高比例可再生能源、分布式、智能化）提供重要支撑。随着光伏、储能成本下降和智能控制技术进步，PEDF有望成为未来建筑的标配，助力“零碳建筑”“智慧城市”的实现。

典型案例

案例1：青岛市中德生态园

案例2：惠州市中建科工绿色科技办公楼零能耗改造示范项目

案例3：石嘴山市平罗县宝丰镇兴胜零碳新村