上海市建筑光儲直柔系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會

2023年12月

1.總則

1.0.1為貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，提升本市建筑可再生能源的生產(chǎn)和消納能

力，推廣建筑光儲直柔系統(tǒng)技術(shù)，制定本導(dǎo)則。

【條文說明】本技術(shù)導(dǎo)則的建筑光儲直柔系統(tǒng)主要以分布式光伏發(fā)電給建筑提

供可再生能源，通過儲能系統(tǒng)、直流配電系統(tǒng)和柔性控制系統(tǒng)等綜合技術(shù)手段，實(shí)

現(xiàn)分布式光伏在本地的大比例消納。其他可再生能源形式，如風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可參照

執(zhí)行。

1.0.2本導(dǎo)則適用于本市新建、改建和擴(kuò)建的民用建筑與區(qū)域開展建筑光儲直柔設(shè)

計(jì)、施工、運(yùn)行和評價，其他類型的建筑可參照執(zhí)行。

【條文說明】本導(dǎo)則適用于新建、改建和擴(kuò)建的辦公建筑、居住建筑、商業(yè)建

筑、醫(yī)院等民用建筑及工業(yè)園區(qū)通用建筑。工業(yè)園區(qū)具有大面積可安裝光伏屋頂資

源，但由于工廠設(shè)備對用電的穩(wěn)定性、安全性要求較高，設(shè)備用能特性及柔性控制

等相關(guān)的研究偏少。在整體園區(qū)規(guī)劃中，園區(qū)的通用建筑同樣可參照本導(dǎo)則執(zhí)行，

制程工業(yè)建筑不納入直流配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及柔性控制系統(tǒng)調(diào)控，但可納入混網(wǎng)系統(tǒng)參

與消納光伏發(fā)電。其他類型建筑，如學(xué)校、醫(yī)院等建筑可參考執(zhí)行。

1.0.3建筑光儲直柔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和評價，除應(yīng)符合本導(dǎo)則的規(guī)定外，

還應(yīng)符合國家和本市現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

1.0.4建筑光儲直柔系統(tǒng)應(yīng)遵循系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、全過程質(zhì)量控制理念，實(shí)現(xiàn)建筑光儲

直柔技術(shù)低碳、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展。

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2.術(shù)語

2.0.1光儲直柔系統(tǒng)solarDCsystemwithenergystorageforflexibilityimprovement

配置建筑光伏和建筑儲能，采用直流配電系統(tǒng)，且用電設(shè)備具備功率主動響應(yīng)

功能的新型建筑供配電系統(tǒng)。

2.0.2交直流混合系統(tǒng)AC/DChybridpowersystems

使用交流配電與直流配電兩種形式混合的新型建筑供配電系統(tǒng)。

2.0.3直流負(fù)載buildingDCload

儲能設(shè)備以外，接入光儲直柔系統(tǒng)直流母線的用電負(fù)載。

2.0.4光伏發(fā)電自用率self-consumptionratio

建筑光儲直柔系統(tǒng)年光伏發(fā)電利用量與全年光伏發(fā)電總量的比值。

2.0.5儲能利用率batteryusagefactor

儲能設(shè)備年累計(jì)充電量與365倍儲能容量的百分比。

2.0.6柔性調(diào)節(jié)能力flexibility

建筑及其使用者，利用電氣設(shè)備、電化學(xué)儲能、儲熱（冷）、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱

惰性或用電行為調(diào)整等手段，實(shí)現(xiàn)建筑光儲直柔系統(tǒng)用電功率主動調(diào)節(jié)的能力。

2.0.7功率主動響應(yīng)activepowerresponse

設(shè)備根據(jù)直流母線電壓變化，通過調(diào)整工作狀態(tài)改變自身用電功率，對直流配

電系統(tǒng)功率調(diào)整需求主動做出的響應(yīng)。

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3.基本規(guī)定

3.1基本技術(shù)要求

3.1.1本導(dǎo)則規(guī)定的建筑光儲直柔系統(tǒng)應(yīng)包含分布式光伏、儲能、直流配電系統(tǒng)及

柔性控制系統(tǒng)。

3.1.2光伏系統(tǒng)可采取一種或者多種分布式光伏形式，并在滿足國家、上海市相關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定下，宜裝盡裝。

3.1.3儲能應(yīng)遵循安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、高效原則，結(jié)合建筑用能特性合理配置儲能

設(shè)備。

3.1.4建筑光儲直柔系統(tǒng)中直流用電器應(yīng)從直流母線側(cè)取電。

3.1.5柔性控制系統(tǒng)應(yīng)在保證直流配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，具備調(diào)節(jié)功率的能

力。

3.1.6建筑光儲直柔系統(tǒng)應(yīng)遵循優(yōu)先自發(fā)自用原則。

3.2建筑光伏指標(biāo)

3.2.1建筑光儲直柔系統(tǒng)的光伏發(fā)電自用率指標(biāo)應(yīng)滿足以下規(guī)定：

1.系統(tǒng)全年光伏發(fā)電用量在10萬kWh以內(nèi)，光伏發(fā)電自用率應(yīng)不低于表

3.2.1-1的指標(biāo)要求；

2.系統(tǒng)全年光伏發(fā)電用電量不大于100萬kWh，光伏發(fā)電自用率應(yīng)不低于表

3.2.1-1指標(biāo)要求的95%；

3.系統(tǒng)全年光伏發(fā)電用電量大于100萬kWh，光伏發(fā)電自用率應(yīng)不低于表

3.2.1-1指標(biāo)要求的90%。

表3.2.1-1光伏發(fā)電自用率指標(biāo)。

光伏全年發(fā)電量/系統(tǒng)負(fù)荷光伏發(fā)電自用率

全年用電量r公建居建

r＜0.3100%80%

0.3≤r＜0.495%75%

0.4≤r＜0.590%70%

0.5≤r＜0.685%65%

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0.6≤r＜0.780%60%

0.7≤r＜0.875%55%

0.8≤r＜0.970%50%

0.9≤r＜1.065%45%

1.0≤r＜1.555%40%

r≥1.540%30%

【條文說明】建筑光儲直柔系統(tǒng)應(yīng)可計(jì)量，根據(jù)第7章評價對象要求，建筑光

儲直柔系統(tǒng)范圍可為單棟建筑、建筑群、園區(qū)或建筑內(nèi)部分區(qū)域。

根據(jù)建筑光儲直柔系統(tǒng)規(guī)模大小劃分三個等級：光伏年發(fā)電用電量10萬kWh以

內(nèi)、10~100萬kWh、高于100萬kWh，光伏發(fā)電自用率分別執(zhí)行表格指標(biāo)值的100%、

95%、90%。小型項(xiàng)目光伏年發(fā)電量一般在10萬kWh以內(nèi)，包括低層商業(yè)、辦公、超

低能耗建筑或部分示范性區(qū)域，因總成本低、用電特性相對清晰，要求滿足表格指

標(biāo)值的100%。園區(qū)級項(xiàng)目可安裝屋頂光伏資源較多，但由于末端用能復(fù)雜，因此

對于光伏年發(fā)電用電量大于100萬kWh的項(xiàng)目，要求光伏發(fā)電自用率指標(biāo)不低于表

格指標(biāo)值的90%。

由于不同項(xiàng)目光伏裝機(jī)容量、負(fù)荷用電情況差別較大，隨著光伏全年發(fā)電量與

系統(tǒng)負(fù)荷全年用電量的比值r的增大，系統(tǒng)負(fù)荷可消納光伏的能力下降，因此降低

光伏發(fā)電自用率指標(biāo)要求。對于光伏發(fā)電自用率Rp應(yīng)按下式計(jì)算：

Rp=（1-E1/E2）×100%（3.2.1-1）

式中：Rp——光伏發(fā)電自用率

E1——系統(tǒng)在計(jì)算統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的上網(wǎng)總電量

E2——分布式光伏系統(tǒng)在計(jì)算統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的總發(fā)電量

3.2.2新建政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、工業(yè)廠房等建筑屋頂安裝光伏的面積比例不低于50%，

其他類型的公共建筑屋頂安裝太陽能光伏的面積比例不低于30%，居住建筑屋頂

安裝太陽能光伏的面積比例不得低于30%。改建、擴(kuò)建公共機(jī)構(gòu)、工業(yè)廠房建筑屋

頂光伏覆蓋率達(dá)到50%以上。

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3.3建筑儲能指標(biāo)

3.3.1應(yīng)配置不少于一種形式的儲能，因地制宜設(shè)置儲能容量配比。

【條文說明】儲能的形式包括但不限于化學(xué)儲能電池，雙向充電樁、蓄冷、蓄

熱等，鼓勵雙向充電樁的應(yīng)用，加大建筑光儲直柔系統(tǒng)調(diào)控的柔性度和靈活度，幫

助消納分布式光伏。

3.3.2電化學(xué)儲能應(yīng)由建筑柔性控制系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控，參與光伏消納。

3.3.3高效利用系統(tǒng)配置的電化學(xué)儲能設(shè)備，儲能利用率應(yīng)高于70%，并滿足《民

用建筑直流配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》T/CABEE030的安全要求。對于蓄冷、蓄熱類型的儲能

設(shè)備，儲能利用率應(yīng)高于17.5%。

【條文說明】儲能利用率是電池行為和性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可幫助了解電池

在全年是否被高頻率和高效率利用。儲能利用率越高，說明系統(tǒng)配置的儲能容量合

理，可有效控制系統(tǒng)成本，同時也體現(xiàn)系統(tǒng)柔性控制策略充分調(diào)用儲能，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行

經(jīng)濟(jì)化，收益最大化運(yùn)行，因此鼓勵提高系統(tǒng)儲能利用率。儲能利用率定義為儲能

設(shè)備年累計(jì)充電量與365倍儲能容量的比值，對于運(yùn)行項(xiàng)目，儲能設(shè)備年累計(jì)充電

量可在管理系統(tǒng)上直接讀取，計(jì)算公式如下：

儲能利用率=儲能設(shè)備年累計(jì)充電量/（儲能額定容量×365）×100%。

儲能利用率高于70%的制定依據(jù)為：對于民用建筑，尤其是辦公類公共建筑，

其主要用電時間為周一至周五共五天時間，在此期間每天實(shí)現(xiàn)儲能設(shè)備一次充放電；

周末兩天用電較少，不考慮儲能設(shè)備的充放電過程，則每周的儲能利用率為

5/7*100%約等于70%，當(dāng)一年中每周的用能方式類似時，可得到全年的儲能利用

率為70%。

蓄冷、蓄熱類型的儲能設(shè)備的儲能利用率與電池類儲能設(shè)備的儲能利用率的計(jì)

算方法相同。由于蓄冷、蓄熱類型的儲能設(shè)備僅能提供冷、熱類的能量，無法提供

照明、插座等類型的電力能量，因此其通常僅在制冷、供暖季節(jié)使用，當(dāng)制冷、供

暖季節(jié)時長均為3個月時，蓄冷、蓄熱設(shè)備的儲能利用率為1/4*70%=17.5%。

3.4建筑直流配電系統(tǒng)指標(biāo)

3.4.1系統(tǒng)的直流負(fù)荷指標(biāo)應(yīng)滿足以下規(guī)定：

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1.辦公及商業(yè)建筑直流負(fù)荷功率占光伏發(fā)電功率的比例應(yīng)不小于20%；

2.居住建筑直流負(fù)荷功率占光伏發(fā)電功率的比例應(yīng)不小于8%；

3.園區(qū)光儲直柔系統(tǒng)末端直流設(shè)備宜裝盡裝。

【條文說明】】建筑光儲直柔系統(tǒng)應(yīng)遵循“直流發(fā)電直流用電”的設(shè)計(jì)原則，

盡可能減小直流到交流的逆變損失。同時，直流負(fù)荷也是實(shí)現(xiàn)建筑柔性重要調(diào)節(jié)資

源。因此，本條文對直流負(fù)荷功率占光伏發(fā)電功率的比值做了基本規(guī)定。

3.4.2民用建筑的直流配電系統(tǒng)電壓等級不宜多于三級，優(yōu)先采用DC750V、

DC375V、DC48V，DC220V和DC24V作為備選電壓等級。

3.4.3建筑光儲直柔系統(tǒng)供電電能質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電壓應(yīng)在85%~105%標(biāo)稱電壓范圍內(nèi)；

2.在負(fù)荷大幅快速波動情況下，系統(tǒng)暫態(tài)電壓波動不應(yīng)大于5%標(biāo)稱電壓；

3.在正常運(yùn)行條件下，直流電氣系統(tǒng)中電壓紋波峰峰值系數(shù)和有效值系數(shù)應(yīng)分

別小于1.5%和1.0%。

【條文說明】紋波系數(shù)，電壓或電流中交流分量與直流分量之比，通常以百分

數(shù)表示。交流分量峰峰值與直流分量之比，稱為紋波峰峰值系數(shù)；交流分量有效值

直流分量之比，稱為波紋有效值系數(shù)。電壓偏差，直流電氣系統(tǒng)實(shí)際電壓與標(biāo)稱電

壓之間的偏差相對值，單位%，持續(xù)10s以上的為穩(wěn)態(tài)電壓偏差，持續(xù)時間介于

10ms-10s的為暫態(tài)電壓偏差。

3.4.4直流配電系統(tǒng)的暫態(tài)電壓調(diào)節(jié)性能應(yīng)滿足下列規(guī)定：

1.當(dāng)功率以每秒20%額定功率的速率增加或減小時，所引起的電壓偏差允許值

不應(yīng)大于額定電壓的1%；

2.當(dāng)功率在100ms內(nèi)從20%額定功率上升到80%額定功率，或從80%額定功

率降低到20%額定功率時，所引起的電電壓偏差允許值不應(yīng)大于5%額定電壓，電

壓調(diào)節(jié)時間應(yīng)小于500ms。

【條文說明】此條文所說的“功率”是指光伏和負(fù)荷的功率；當(dāng)末端用電設(shè)備

額定電壓為48V時，應(yīng)配備穩(wěn)壓設(shè)備。

3.4.5直流配電系統(tǒng)應(yīng)具備并網(wǎng)/離網(wǎng)狀態(tài)切換功能；在恢復(fù)并網(wǎng)、黑啟動、短路故

障恢復(fù)等直流母線電壓建立過程中，直流母線電壓恢復(fù)時間宜小于1.0s。

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3.4.6建筑光儲直柔系統(tǒng)的變換器及負(fù)載應(yīng)具備功率可調(diào)的能力，宜采用直流母線

電壓控制的模式。

3.5建筑柔性控制指標(biāo)

3.5.1建筑光儲直柔系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)測光伏發(fā)電自用率，定期調(diào)整柔性控制策略達(dá)到光伏

發(fā)電自用率的指標(biāo)要求。

【條文說明】監(jiān)測光伏發(fā)電自用率，若半年光伏發(fā)電自用率低于指標(biāo)要求的

90%，宜調(diào)整建筑光儲直柔系統(tǒng)柔性控制策略，調(diào)節(jié)變換器和負(fù)載功率；若一年的

光伏發(fā)電自用率低于指標(biāo)要求的80%，應(yīng)調(diào)整光儲直柔系統(tǒng)柔性控制策略，調(diào)節(jié)

變換器和負(fù)載功率。

3.5.2建筑光儲直柔系統(tǒng)最大負(fù)荷容量調(diào)節(jié)比例應(yīng)高于10%，宜高于20%。

【條文說明】最大負(fù)荷容量調(diào)節(jié)比例應(yīng)按下列公式計(jì)算：

????（3.5.2-1）

??=???????0?（3.5.2-2）

式中：——光?儲??直?柔=系??統(tǒng)/?最0大?負(fù)荷調(diào)節(jié)容量（kW）

?P——光儲直柔系統(tǒng)在t時刻的實(shí)際負(fù)荷功率（kW）

Pt——同一時刻不調(diào)節(jié)時的基線功率（kW），基線功率為可調(diào)節(jié)負(fù)

荷在沒有參P加0調(diào)t節(jié)時，按照一定的時間周期計(jì)算得到的用電負(fù)荷曲線

3.5.3建筑光儲直柔系統(tǒng)單次調(diào)節(jié)電量比例應(yīng)大于10%，宜大于20%。

【條文說明】單次調(diào)節(jié)能力，在保障建筑自身正常運(yùn)行的條件下，可調(diào)資源依

據(jù)單次外部指令在30min~2h內(nèi)，調(diào)節(jié)自身用電負(fù)荷功率的能力。單次調(diào)節(jié)電量比

例應(yīng)按下列公式計(jì)算：

γ

?+?（3.5.3-1）

?????0???

?+?

式中：γ——光儲直?柔=系統(tǒng)