在中国国际大学生创新大赛(2025)中,西安建筑科技大学管理学院学生项目“绿储柔配,碳索新途——农村‘光储直柔’新型建筑能源系统方案提供商”荣获金奖。
这一创新项目,正是针对农村能源转型中的关键痛点应运而生。当前,我国农村地区虽已广泛采用环保型分布式光伏发电系统,但仍面临自发自用比例偏低的问题,导致大量随机性、间歇性和波动性的光伏电力涌入电网,对电网运行造成巨大压力。为此,“绿储柔配”团队将目光聚焦于筑牢农村电网安全防线,创新性地开发了“光储直柔”新型能源系统。
团队在外走访。西安建筑科技大学供图
2021年,团队创始人高潇骁组建了“绿储柔配”团队,成员涵盖工程管理、建筑电气与智能化、供热供燃气通风及空调工程等专业,实现了本硕博全学段覆盖与多学科交叉融合。
“绿储柔配”团队创新性地采用“一通、二储、三调”策略,三步构建农村能源新途径:一通数据壁垒,打通建筑能源数据孤岛,搭建资源聚合平台;二储闲散电能,让闲置农机化身“充电宝”,集中储存无法就地消纳的多余光伏电能;三调柔性供给,通过智能算法动态调度储能电力,在灌溉季、加工作业等高峰时段“精准输血”,保障生产用电需求,高效利用当地太阳能资源,显著提升光伏就地消纳率与用电安全稳定性。
“不同于传统只关注光伏装机的技术路线,我们团队的出发点是‘怎么让光电最大程度自发自用’,比如在设计储能调控策略时,我们要将农户的用电习惯、农机的工作时间、当地的负荷波动都考虑进去。这些看似小的优化,往往要经历几十次建模、推翻、重建。”团队成员高雅儒分享到。
为了破解农村光伏自发自用的痛点,团队自2021年起深入走访陕西、山西、山东等省份,横跨81个县、96个村庄,通过实地观测农户用电场景、访谈用电需求,采集超千份一手数据,历经227个日夜,建立了农村建筑能耗数据库,并形成“光储直柔”系统框架。
在长达3年的现场勘查、设计改造中,团队通过“一通、二储、三调”的方案组合,全寿命周期地将试验村光电自发自用率从18%提升至90%,变压器负载率控制在80%以下,电压合格率达100%,供电可靠性提升至99.999%。改造项目直接降低了农村用电成本,为乡村产业聚集升级营造了良好的电力基础设施环境,为农村养老、教育、医疗、就业提供了安全稳定的基础设施保障。
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