第10卷第2期储能科学与技术Vol.10 No.22021年3月Energy Storage Science and TechnologyMar.2021储能系统与工程储能在光伏低压直流供电建筑中的作用和应用房建军12(国家能源集团绿色能源与建筑研究中心：2北京低碳清洁能源研究院，北京102211)摘要：能源转型和节能减排的趋势下，光伏建筑结合直流供电成为研究热点，储能在其中的作用非常重要，但目前国内电化学储能标准尚有不足，建筑电化学储能应用的标准、规范更加缺乏。本文通过分析储能在光伏直流供电建筑中的作用，即协调控制储能的充放电功率和能量，实现最大化利用光伏就地发电、就地消纳，平滑光伏发电和负荷的波动，提高建筑配电接入电网的友好性，保障重要负荷供电等，提出了光伏建筑在选择电化学储能技术时需要把提的安全可靠性、经济性、对光伏发电的适应性等原则。这些原则也为光伏建筑储能技术标准的研究和制定提供参考。目前技术条件下，光伏建筑储能选用铅炭电池的主要依据是其安全性和部分荷电状态下的适应性等性能良好。依据如上储能配备原则，为一个低压直流供电光伏建筑项目配备了集装箱式铅炭电池储能系统，内置178kWh铅炭电池、热管理和电池管理系统。该项目光伏装机112.6kWp,采用直流供电系统架构，能量管理系统可采用并网和独立模式运行。基于某一日并网运行模式数据，详细分析了光伏建筑在全天的能量时移，展示了最大化利用光伏发电、削峰填谷、恒定功率取电等功能的实现。该光伏直流建筑项目可为分布式储能在光伏建筑的推广提供有益的参考。关键词：光伏建筑：低压直流供电：储能系统：能量管理系统：电网友好型建筑do:10.19799j.cnk.2095-4239.2020.0378中图分类号：TM615文献标志码：A文章编号：2095-4239(2021)02-624-06Function and practice of photovoltaic building energy storagesystem with low-voltage DC power supplyFANG Jianjun'2(China Energy Investment Corporation Center for Green Energy and Architecture;'National Institute of Clean-and-Low-Carbon Energy,Beijing 102211,China)Abstract:Under the trends of energy transformation,energy conservation,and emissionreduction,photovoltaic buildings combined with DC power supply have become a researchhotspot,and the role of energy storage is crucial.However,the standards of electrochemicalenergy storage are still insufficient domestically,and the standards of building electrochemicalenergy storage applications are even lower.This paper analyzes the functions of energystorage in photovoltaic DC power supply buildings:coordinating control of charging anddischarging power and energy of energy storage,realizing the maximum utilization ofphotovoltaic power generation and self-consumption,smoothing the fluctuation of photovoltaicpower generation and load,improving the efficiency of building power distribution access tothe grid,and ensuring the power supply of important loads.We propose the principles ofreliability,economy,and adaptability of electrochemical energy storage used in photovoltaic收稿日期：2020-11-24：修改稿日期：2020-12-07。作者简介：房建军(1972一)，男，硕士，工程师，主要研究微电网和基金项目：住房和城乡建设部科技计划项目(2017-K1-027)。低压直流供电技术，E-mai:13520185312@163.c0m。(C)1994-2021 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第2期房建军：储能在光伏低压直流供电建筑中的作用和应用625buildings.These principles also provide references for the research and development ofphotovoltaic building energy storage technology standards.Under the current technicalconditions,the main bases for using Pb-C batteries for photovoltaic building energy storageare safety and adaptability under partially charged states.According to the above energystorage principles,this low-voltage DC power supply photovoltaic building project is equippedwith a containerized Pb-C battery energy storage system,including a 178 kW.h Pb-C batteryand thermal and battery management systems.The installed capacity of the project is112.6 kWp,which adopts a DC power supply system.The energy management system canbe operated both in-grid and off-grid.The energy time-shift of the photovoltaic building for awhole day was analyzed in detail using data on in-grid operation on a certain day.Themaximum utilization of photovoltaic power,peak cutting,and valley-filling and a constantpower supply were demonstrated.The project can provide a reference for promotingdistributed energy storage in photovoltaic buildings.Key words:photovoltaic building;low voltage DC power supply;energy storage system;energy management system;grid friendly building在建筑电气化发展趋势下，建筑的电能消耗持意义。续增长。为了降低建筑能耗促进节能减排，需要广泛应用可再生能源。分布式光伏是最适用于建筑的1储能在光伏建筑直流供电中的作用可再生能源之一，光伏系统可以在建筑上就地发电推广光伏建筑和低压直流供电技术，可以最大并且就地消纳，还可以降低建筑冷热负荷进而降低化利用并就地消纳可再生能源，合理降低建筑能建筑能耗。光伏建筑的光伏系统与供电系统、能耗，平抑光伏波动和负荷波动，提高接入电网的友源需求等需要统筹规划设计。光伏建筑采用低压直好性。要实现这些目标，需要为建筑配备合理的储流供电，配备一定容量的储能，通过能量管理系统能系统，其实质是实现瞬时功率的平衡控制和能量调控，可以实现光伏发电输出最大化，平滑光伏发的时移调度。具体而言，储能系统在光伏低压直流电波动，提高光伏建筑接入电网的友好性。有专供电建筑中发挥如下作用。家预测，基于储能的低压直流微电网是未来配电网(1)最大化利用光伏发电，促进就地消纳的主要形态。随着储能技术的进步和成本的降低，现有光伏建筑的配电系统不能有效平衡常规采用低压直流供电技术、配备储能系统的光伏建筑电力负荷和可再生能源发电的关系，据估算，由将成为能源的生产者，在我国未来的能源领域占据重要的地位。于可再生能源发电和建筑用电不匹配，每年造成储能在光伏建筑低压直流供电系统中必不可的电能损失可达1000亿千瓦时以上阿。为大规模少，有独特的作用和优势。但是建筑储能在选用原建设的光伏建筑合理的配备储能系统可以节省大则：安全性、运行、维护等方面与常规的储能电站量能源。有很大的不同，而且目前尚缺乏针对建筑储能的相(2)平抑光伏波动和负荷波动，提高接入电网关标准。的友好性本文提出储能在光伏建筑低压直流供电项目中蓄电池配备双向DCDC变流器可以快速控制的特点和优势，以及电化学储能的选用原则。介绍功率和双向调度能量，减少光伏发电波动和负荷波了北京某低压直流供电光伏建筑项目的概况、储能动对于配电系统的影响：可以转移建筑用能的峰谷系统及能量管理系统运行情况。本项目的研究对于负荷，实现削峰填谷：可以实现整个建筑用能按照储能在光伏建筑中的应用和推广具有重要的指导计划出力，或者恒定功率取电，增加接入电网的友(C)1994-2021 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net