儲(chǔ)直柔，是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用太陽(yáng)能光伏、儲(chǔ)能、直流配電和柔性交互四項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱?！肮狻笔窃诮ㄖ^(qū)域內(nèi)建設(shè)分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)；“儲(chǔ)”是在供電系統(tǒng)中配置儲(chǔ)能裝置，用電低谷時(shí)將富余電量?jī)?chǔ)存、用電高峰時(shí)釋放電量；“直”是形式簡(jiǎn)單、易于控制、傳輸效率高的直流供電系統(tǒng)；“柔”是建筑根據(jù)清潔能源的發(fā)電情況，柔性調(diào)節(jié)建筑用電需求，使建筑用電與清潔能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)匹配。光儲(chǔ)直柔能夠運(yùn)用柔性用電管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建筑用電的自我調(diào)節(jié)和自主優(yōu)化，有利于直接消納風(fēng)電光電，是發(fā)展零碳能源的重要支柱?！肮鈨?chǔ)直柔”建筑的減碳手段有兩種，其一是建筑儲(chǔ)能系統(tǒng)，可將光伏發(fā)電裝置發(fā)出的多余電量?jī)?chǔ)備起來(lái)，根據(jù)用電需求隨時(shí)調(diào)節(jié)電力供給。其二是通過(guò)直流電器的使用，形成用電柔性度，更大程度使用光伏綠電，實(shí)現(xiàn)建筑用電的自我調(diào)節(jié)和自主優(yōu)化，使建筑成為清潔能源的存儲(chǔ)與調(diào)節(jié)者，有力促進(jìn)節(jié)能減碳。實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)任重而道遠(yuǎn)，建筑領(lǐng)域作為能源消耗的重點(diǎn)領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要一環(huán)。建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，需要積極開(kāi)展新型建筑電力系統(tǒng)建設(shè)。光儲(chǔ)直柔技術(shù)“光儲(chǔ)直柔”是建筑領(lǐng)域面向碳中和重大需求實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新突破的重要途徑，目前已受到各方廣泛關(guān)注，并得到國(guó)家、各部委等多個(gè)層面的政策支持。柔性直流輸電設(shè)備，整個(gè)辦公區(qū)采用低壓直流配電系統(tǒng)，電壓控制在48V以下，非常安全；打印機(jī)、空調(diào)、水壺、咖啡機(jī)等，均為中建科技自主研發(fā)或改造的柔性直流輸電設(shè)備，與普通設(shè)備相比，極大降低能耗，減少碳排放。儲(chǔ)能技術(shù)可有效降低新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性，緩解電力系統(tǒng)供需矛盾，確保智能高效電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。儲(chǔ)能技術(shù)種類繁多，根據(jù)不同能量形式及技術(shù)原理，主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能和電磁儲(chǔ)能三大類，其技術(shù)特性如表2所示?？傮w上，機(jī)械儲(chǔ)能較易于大規(guī)模推廣，但效率較低；電化學(xué)儲(chǔ)能效率較高，但大規(guī)模應(yīng)用仍需解決其使用壽命短等問(wèn)題；電磁儲(chǔ)能效率高，但成本較高，目前占比較低。

        不同類型的儲(chǔ)能技術(shù)（光儲(chǔ)直柔技術(shù)）原理不同，不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的需求各異。超級(jí)電容器儲(chǔ)能適合于需要提供短時(shí)較大脈沖功率的場(chǎng)合，而抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能適合于系統(tǒng)調(diào)峰、大型應(yīng)急電源、可再生能源并入等大規(guī)模、大容量的應(yīng)用場(chǎng)合。此外，不同應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)根據(jù)其具體指標(biāo)要求、儲(chǔ)能特性和應(yīng)用目的來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)能容量的配置。直流系統(tǒng)由于其形式簡(jiǎn)單、易于控制、傳輸效率高等特點(diǎn)，在航空、通信、船舶等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但過(guò)去技術(shù)上的限制，使得直流變壓困難、傳輸距離有限，所以目前低壓配電系統(tǒng)多采用交流形式。隨著直流技術(shù)、直流斷路器、電力電氣器件的不斷改進(jìn)和完善，直流系統(tǒng)得到進(jìn)一步發(fā)展，不僅克服了以往不足，而且還能很好地解決某些交流系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。在當(dāng)前發(fā)電端和用電端悄然變化的背景下，交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)如圖1所示。柔性用電技術(shù)是指能夠主動(dòng)改變從市政電網(wǎng)取電功率的能力，使用電端由剛性負(fù)載轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝载?fù)載。一方面，電器設(shè)備根據(jù)直流母線電壓的波動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出功率，即在電器設(shè)備感知到外界電力供應(yīng)處于峰值時(shí)，在滿足舒適條件的前提下，設(shè)備自動(dòng)降低功率運(yùn)行；另一方面，通過(guò)光伏、儲(chǔ)能、負(fù)荷的動(dòng)態(tài)匹配，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的友好“說(shuō)話”。發(fā)展柔性用電技術(shù)對(duì)解決當(dāng)下電力負(fù)荷峰值突出以及未來(lái)與高比例可再生能源發(fā)電形態(tài)相匹配等問(wèn)題具有重要意義。柔性用電技術(shù)是光儲(chǔ)直柔技術(shù)的最終目的，使用電需求由剛性負(fù)荷向柔性負(fù)荷過(guò)渡，而光伏發(fā)電技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、直流配電技術(shù)是實(shí)現(xiàn)柔性用電技術(shù)的必要條件。目前，光儲(chǔ)直柔技術(shù)主要應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，在建筑屋頂、外墻發(fā)展分布式能源和儲(chǔ)能系統(tǒng)。《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》明確指出，提高建筑終端電氣化水平，建設(shè)集光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、直流配電、柔性用電為一體的光儲(chǔ)直柔建筑。在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的大背景下，建立以新能源為主體的新型電力體系對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。軌道交通是我國(guó)用電大戶之一，大多數(shù)電能被用于軌道交通車輛牽引供電。為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，軌道交通行業(yè)節(jié)能減排勢(shì)在必行。軌道交通建設(shè)與光儲(chǔ)直柔技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，既符合國(guó)家節(jié)能降耗政策，達(dá)到節(jié)能減排效果，也滿足降低運(yùn)營(yíng)成本的需求。目前光儲(chǔ)直柔技術(shù)在軌道交通的應(yīng)用如下。在軌道交通車輛段、車站、軌道沿線等空閑地段建設(shè)分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。隨著光伏建筑一體化系統(tǒng)（BIPV）的發(fā)展，越來(lái)越多的軌道交通車站開(kāi)始鋪設(shè)大規(guī)模光伏發(fā)電設(shè)施。用電范圍從最開(kāi)始的照明等生活用電逐漸轉(zhuǎn)向鐵路沿線通信信號(hào)設(shè)備供電。在供電系統(tǒng)中配置儲(chǔ)能裝置，儲(chǔ)存剩余的光伏能量或在光伏發(fā)電不足時(shí)補(bǔ)給，一定程度上起到削峰填谷的作用，并能對(duì)牽引系統(tǒng)再生制動(dòng)能量進(jìn)行回收利用。根據(jù)儲(chǔ)能介質(zhì)和電能釋放方式的不同，儲(chǔ)能裝置分為飛輪儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容儲(chǔ)能等。其中，電化學(xué)儲(chǔ)能中的鋰電池能量密度高，近年來(lái)發(fā)展迅速，在軌道交通系統(tǒng)中既可回收再生制動(dòng)能量、穩(wěn)定電壓，同時(shí)鋰電池充放電效率、工作溫度及循環(huán)壽命等性能均能滿足接入軌道交通直流供電系統(tǒng)的需求。將光伏發(fā)電的直流電供給軌道交通供電系統(tǒng)，列車通過(guò)受流器與接觸網(wǎng)直接接觸獲得電能。光伏發(fā)電系統(tǒng)接入軌道交通供電系統(tǒng)具有交流并網(wǎng)和直流并網(wǎng)2種方式，其中交流并網(wǎng)方式控制策略簡(jiǎn)單而成熟，直流并網(wǎng)方式采用控制策略來(lái)補(bǔ)償牽引網(wǎng)電壓，減少接觸網(wǎng)損耗，從而達(dá)到改善軌道交通牽引供電質(zhì)量和節(jié)能的目的。運(yùn)用柔性用電管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軌道交通用電的自我調(diào)節(jié)和自主優(yōu)化，為緩解電力供需矛盾提供有效解決途徑。隨著電力電子變流技術(shù)的發(fā)展和軌道交通牽引供電系統(tǒng)潮流控制要求的不斷提高，直流牽引供電系統(tǒng)的潮流控制能力及系統(tǒng)供電安全得到有效提升。光伏發(fā)電通過(guò)牽引供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換升壓后可直接接入直流牽引電源接觸網(wǎng)，消除了無(wú)功、負(fù)序等電能質(zhì)量問(wèn)題，提高了電能質(zhì)量。當(dāng)線路上列車需要牽引功率時(shí)，優(yōu)先利用光伏發(fā)電并入功率，以降低雙向變流機(jī)組從交流電網(wǎng)吸收的功率；如光伏發(fā)電功率無(wú)法充分使用，則可將多余的功率回饋給交流側(cè)。