南京市江宁区湖熟尚桥“光储直柔”配微协同电网示范项目
一、项目概况
尚桥社区位于"秦淮源乡"南京市江宁区湖熟街道西南。近年来，依托当地鱼、米、花等资源禀赋，坚持走绿色发展之路，跻身江苏省特色田园乡村行列。乡村要振兴，能源须先行。2023年，为解决社区发展面临的能源需求旺盛，碳排放量逐年递增的困难，经江宁区政府主导、电网主推、多方参与，在尚桥陡门口村探索构建"光储直柔"配微协同示范电网。柔性互联2个配电台区，配置多功能台区系统；架设直流网架，连接若干分布式光伏和储能装置，打造全直流应用示范场景，实现绿色能源在农户终端的应用升级，为农村新能源高质量发展提供样板。
该项目入编2024年(第三届)农村能源发展大会百县千项清洁能源示范项目，并获评2024"金钥匙--贡献SDG的杰出解决方案"，助力尚桥社区获得农业农村部"零碳村镇示范村"授牌。
二、项目实施背景
1.国家发展战略的需要。2021年10月，国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》，明确"十四五"期间，新型电力系统加快构建，绿色低碳技术研发和推广应用取得新进展，绿色生产生活方式得到普遍推行。到2025年，非化石能源消费比重达到20%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%，同时，《方案》将"光储直柔"技术作为实现城乡建设碳达峰行动的一项重要举措明列其中。
2.乡村发展的迫切需求。一是清洁能源消纳不足、当地村民缺少绿色用能意识，习惯使用柴火、燃气等生物质燃料，电能消费占比低。日出而作、日落而息的作息时间，与分布式光伏昼发夜停的特性错位。二是区域配电网承载力欠缺。近年来，零散安装的光伏设备在农村渐次推广应用，但通过逆变器接入配电网后会产生谐波污染，并网点易出现三相不平衡、电压偏差等问题，影响局部配电网供电可靠性。而这些弊端恰可被"光储直柔"完善的技术优势有效弥补。
三、主要做法
为推进"光储直柔"技术在乡村落地，江宁区组建了由政府主导，国网南京市江宁区供电公司、新能源开发公司、电力科技公司等3家企业参与的项目建设专班。联合勘察选址，谋划建设方案，确定应用场景建设类型，凸显技术应用的针对性、实用性和示范性。
（一）"政府+企业"分头协作构建配微电网。围绕"碳达峰、碳中和"绿色发展目标，江宁区供电公司与湖熟街道、新能源公司、电力科技公司就配微电网项目建设签署《四方合作协议》，形成新能源开发公司为出资建设和经营主体，电力科技公司负责设备供应及台区系统搭建，供电公司负责高低压配套电气工程建设和项目技术支持，街道统筹协调推进的"政府主导、电网推动、企业支撑、共建共享"联建体系，定期会商，协同建设"光储直柔"配微电网。打造由光伏、储能、FCS双向变换器、配电变压器、台区柔性互联装置等设备发供电，台区系统实时监控运行，用户就地消纳的绿色能源高效应用示范，具体组成如下：
1. 光，即分布式光伏。在社区公共车棚、公共用房和村民房屋顶部加装总容量151.8KW的光伏板，通过光电转换原理发出清洁电能，作为配微电网源端除配电以外的唯一且重要来源。
2. 储，即储能装置。在配电网侧和用户侧分别加装200kWh、25.6kWh储能装置各1台，用于负荷低谷时段存储未能及时消纳的光伏发电量，负荷高峰时段或阴雨天向配微电网释放电量。
3. 直，即直流供用电。光伏、储能等设备直接生成的直流电，以及配电网通过AC/DC柔性双向变换器转换出的直流电，共同汇集到配微电网直流母线，通过DC/DC变换器供各类直流电器使用。
4. 柔，即柔性互济。在2个400kVA配电台区间加装1套台区柔性互联控制装置，在配微电网交直流设备间加装AC/DC柔性双向变换器，在光伏、储能等设备与直流母线间加装DC/DC变换器。多组件协同，实现光伏主供、储能备供、市电保供、配电台区互联支撑的柔性互济目标，提高供电可靠性、经济性。
5. 光储直柔台区系统。搭建配微电网运行监控一张图，接入并动态显示光、储、充及用电数据，实时监控配微电网各组件运行状态，通过预设算法实时分析直流配电能效。根据配微电网当前运行情况与外界应用请求，通过智能控制单元自动生成相应控制策略并调整各组件工作状态，使光伏发电出力与储能装置存储的电量得到最优利用，实现对主电网的柔性友好互动。
（二）"生产+生活"多样化打造应用场景。按照存续优势、淘汰落后、展望先进的原则，勘察确定居民生活全电气化、新能源汽车下乡、农业全产业链电气化和工业生产电能替代等方向，遴选并建成全电厨房、光储充车棚、电力驿站等3个全直流应用场景。其中，在村民厨房接入直流电，同步实施炊具"瓶改电"改造，引领村民炊事、取暖等生活用能方式绿色转变。在社区公共车棚顶部加装光伏板作为遮阳顶棚，下设2台160kW、1台40kW直流充电桩以及2台V2G双向充电桩，满足美丽乡村来访游客、居民私家车及网约车集中式快充需求，助力新能源发电就地高效消纳。
（三）"实景+展厅"加速度衍生推广效应。好技术也怕巷子深，宣传就是那盏指明灯，以"光储直柔"配微电网建设为契机，建设一座电力驿站集聚节能环保知识及绿能技术宣传展示阵地，电力网格员、联络员就近服务村民的办公场地，新技术、新知识培训基地等功能。驿站办公、照明、空调等均采用全直流用电模式，作为绿电就地消纳的办公用电场景展示，同步达成"零碳+便民"建设目标。借助配微网实景参观，展厅技术模型、原理图、效果图展示，加持供电所电力网格员和社区联络员向当地群众、业主的"光储直柔"技术科普，深度推进绿电在终端能源应用的覆盖面。
四、成效分析
根据《四方合作协议》，项目直流端由新能源开发公司全额投资建设并负责经营管理，尚桥社区及村民作为能源使用方和场地提供方与该公司单独核算计费。
1.用户投入成本
"光储直柔"配微电网目前已建设光伏151.8KW，其中车棚115.5kW、屋顶36.3kW、1 台用户侧储能装置25.6kWh。总投资约180万元。
尚桥社区和村民提供闲置屋顶和公共停车场，面积约3300m²，投资成本为零。
2.用户经济效益
经测算，项目实施后，该配微电网年均发电量15.06万kWh，平均用电电价0.69元/kWh，并网电价0.391元/kWh，预计每年可收益9.3万元。
3.社会效益
根据年均发电量测算，可节省标准煤60.24T，减少排放二氧化碳150.1T、二氧化硫4.5T、氮氧化物2.3T、每年可减少大量的灰渣及烟尘排放，节约用水，并减少相应的废水排放，节能减排效益显著。同时，"光储直柔"配微电网固有的供电可靠性强、电压合格率高、电能损耗低的技术优势，使该村电力供应更加稳定优质。运行记录显示，自配微电网投运以来，供电可靠率、电压合格率均实现100%。据此支撑，尚桥社区主导产业2024年增加值较上年递增近5%。
项目建成后，每年可增加社区及村民租金等综合收入约4.5万元。
五、下一步工作举措
围绕乡村"和美宜居、产业兴旺、绿色发展"目标，巩固深化配微电网示范项目二期在农村多场景应用，不断丰富其内涵；总结经验做法，提炼形成工作模式，在农村广泛释放"光储直柔"技术应用动能。
来源：南京三新供电服务有限公司江宁分公司
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