建设“光储充”微电网系统推动乡村振兴
泰州三新供电服务有限公司泰兴分公司
随着我国“双碳”战略的深入推进和乡村振兴战略的全面实施，乡村能源转型已成为时代发展的必然趋势，传统乡村能源供应模式面临着基础设施薄弱、供电质量不稳定、能源结构单一等诸多挑战。“光储充”微电网系统作为一种整合光伏发电、储能技术和充电设施的创新能源解决方案，为乡村能源转型提供了新路径，本文以乡村示范小区为对象。系统分析乡村“光储充”微电网系统建设的战略意义、实施路径和综合成效，旨在推动乡村能源变革和可持续发展。
1.乡村“光储充”微电网系统建设的战略意义
乡村“光储充”微电网系统建设具有推动能源结构转型、提升能源自给能力和促进乡村发展的多重战略意义，从能源结构转型角度看。该系统以太阳能光伏发电为主，充分利用丰富的太阳能资源。将清洁可再生能源转化为电能，有效替代了传统的煤炭、柴薪等高污染能源，显著降低碳排放，助力国家“双碳”目标实现，特别是在我国广大农村地区，太阳能资源丰富但开发利用率不高。“光储充”微电网系统的推广填补了这一空白，推动了能源结构的绿色转型。
2.项目案例
2.1项目背景
近年来分布式光伏在低压配电网中的渗透率不断上升，充电需求也呈现爆发式增长，光伏出力和充电负荷的波动性、随机性对农村地区网架结构薄弱的低压配电网造成较大冲击。泰兴受整县光伏试点、光伏板价格降低、资本竞争开发等因素影响，分布式光伏持续高速增长。针对上述问题，泰兴公司严格落实市公司高质量发展工作部署，因地制宜提出构建农村地区分布式光储充系统的解决方案，与发改委、数据局等单位积极沟通，率先推动政府出台全市《农村光伏项目规范化管理办法》，开展“连片开发”、汇流集中并网、合理配储等多场景示范项目建设，加快建立光伏管理新秩序，通过分布式光储充系统协调运行，实现光伏发电的就地消纳，缓解配电网容量不足。通过分布式光储充系统参与市场化运营，提高配电网的稳定性，同时释放农村新能源汽车消费潜力。
2.2主要做法
（1）公司按照“政府监管、电网配套、光伏开发商投资、居民受益”的思路，发挥政府、光伏开发商、电网各方优势，探索构建包含“地方政府统一规划、整村资源统一开发、电网企业统一接入、居民权益统一保障”的整村连片开发模式；（2）地方政府负责整村连片开发的规划、部署和协调，为推动分布式光伏高质量发展，提供政策支持和资源保障；（3）属地乡镇负责选定整村连片开发地点，遴选优质光伏企业作为合作方，协调村民出租屋顶资源，在项目中获得相应税收的同时，保障农户合法权益；（4）光伏开发商负责建设、运维光伏电站、支付屋顶租金，按照不低于15%的比例配建储能，获得光伏电站发电上网收益；（5）农户负责为光伏电站建设提供屋顶资源，获得初装奖励和稳定的租金收入，项目后续运维质量得到有效保障；（6）供电公司负责建设电网配套设施及调控设备，保障光伏接入并实现“四可”能力。
2.3珊瑚镇祥和家园整村汇流试点建设情况
珊瑚镇祥和家园作为新农村集中安置区分布式光伏整村开发试点打造整村连片光伏开发试点样板。
图1：珊瑚祥和家园安置区建设工程总平图
祥和家园一期共73户，2023年年底已全部交户。二期62户，2024年11月份开始陆续交户，该安置区房型统一，屋顶可利用率高。
图2： 珊瑚祥和家园光伏安装俯视图
整村光伏建设在项目二期，分布在15、16、17等6栋楼屋顶，合计并网42户、容量430千瓦，开发比例为67.7%，2024年10月份并网。现场配置13台逆变器（30-50kW一台），6个表箱低压就近接入并网，除此之外，小区内部还建有2台14kW交流充电桩，外部建设2台80kW直流桩，配备100kW/215kWh用户侧储能，打造“光储充”一体化示范样板。
图3： 珊瑚祥和家园光伏电气接线图
3.取得成效
3.1经济效益
通过系统智能调度降低充电成本和电网建设维护成本，提高能源利用效率，降低能源采购成本。储能设备的接入实现用能成本的进一步压降，未来通过对接负控系统参与电力市场需求响应和辅助服务，拓宽收益渠道。自动化和智能化管理则可以减少人工操作和设备故障，提高运营效率，降低管理成本。储能系统的主要收益是是靠谷电峰用，赚取峰谷价差，通过夜晚谷时充电，白天峰时用电，减少峰时电费支出，获取相关收益，而且在峰时比较多的情况下，储能系统可以每日“两充两放”，实现收益最大化。光伏开发商收益：按照泰兴地区光伏电站平均利用小时数1250小时测算，每年发电量收益0.49元/瓦，扣除增值税后每年发电收益约0.4325元/瓦。项目预计年发电量53.75万度，电费收益18.6万元。
3.2环境效益
项目建成后总装机容量达0.78MW，依据本地日照条件，预计每年可提供新能源电力约80万度，相当于节约标准煤320吨/年，每年可减少二氧化碳排放780余吨。项目节能减排效果明显，助力2030年碳达峰，2060年碳中和效果显著。
3.3社会效益
在大电网侧，能够提高电网对光伏发电并网的接纳能力；减少电动汽车无序充电对电网的不良影响；通过系统的并网运行与用户双向互动，引导用户合理用电。在系统侧，能够大幅度促进光伏系统消纳，提高系统运性的经济性；推动电动汽车服务的发展，促进交通出行用能的低碳化转变。
3.4相关方效益
“光伏+储能+充电”体系建设，实现多方利益的共赢。一是地方政府效益。减少了化石能源消耗和污染物排放，有利于节能减排，推动形成绿色低碳生产生活方式，促进了地方生态文明建设。二是上游电源企业效益。进一步探索研究清洁能源就地消纳模式，以市场化手段调动市场主体践行“双碳”战略的积极性，多措并举提高新能源消纳能力，推动清洁能源产业健康发展，随着全国碳交易市场的完善，还可通过碳交易获得额外经济收益。三是中游电化学储能企业效益。响应储能最低配置标准要求，通过谷时充电、峰时放电，利用峰谷电价差疏导用电成本，经测算利润率为8%左右。四是下游电力用户效益。闲置的屋顶资源得以利用，已经安装光伏的可通过加装储能进行收益再扩大，减少电费支出，降低能耗，缓解社会用电紧张问题。五是供电企业效益。通过光储充控一体化设计，将原来的3个并网点简化为1个，减少电能表等设备投资，同时通过光伏与储能的良性互动控制，减少电网因重过载等问题的改造投资，还可保障良好的电能质量，提升客户满意度。
来源：泰州三新供电服务有限公司泰兴分公司珊瑚供电所
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