一、引言

在“双碳”目标的驱动下，光伏发电与储能系统的融合成为电力系统发展的重要方向。传统交流配电架构在多能互补、能量流优化方面存在局限，而“光储直柔”（光伏+储能+直流柔性互联）技术通过能量路由器实现直流母线统一调度，大幅提升了能量利用率与系统灵活性。

二、系统架构与工作原理

光储直柔系统通常由以下几部分构成：

光伏阵列：采用组串式逆变接入直流母线；储能系统：锂电池经双向DC/DC变换器与母线连接，实现能量充放调节；直流负载与柔性交互接口：通过能量路由器实现不同电压等级之间的功率双向流动；上层控制系统：基于EMS（Energy Management System）算法实现功率平衡、削峰填谷与优化调度。

系统能在并网与离网间灵活切换，并对能量进行实时分配，使得光伏发电、储能充放电、负载供电三者形成动态平衡。

三、典型工程案例

（1）案例一：某工业园区光储直柔微网系统

项目地点：江苏苏州工业园区系统规模：1.5 MW光伏 + 2 MWh储能 + 10台能量路由器直流母线电压：±750V运行结果：系统整体能量利用率提升约12.6%，年碳减排约1600吨CO₂，峰谷电价差收益提升约18万元/年。

（2）案例二：西北地区光储直柔综合能源站

建设单位：某新能源集团系统结构：光伏3MW + 储能4MWh + 柔性互联变流装置应用特点：利用柔直变流器实现多能互联，通过能量路由器自动优化能量流。运行数据：年发电量约470万kWh，储能削峰填谷周期利用率达到86%，系统功率响应时间小于50ms。

四、关键技术与优势

能量路由器技术通过多端口直流功率变换实现能量动态分配，避免传统逆变环节的多次AC/DC转换损耗。柔性直流互联系统可与交流电网、风电、充电桩等设备柔性互通，实现多能源无缝接入。分层控制与数据驱动上层调度采用预测模型控制（MPC），底层设备通过CAN与MODBUS协议通信，实现全链路数据监测与自适应优化。

五、应用前景

未来，光储直柔技术将在以下领域快速推广：

工业园区低碳微网港口岸电与海岛独立电网新能源车充电集群站源-网-荷-储一体化能源互联网

据国家能源局《2025能源发展规划》预测，到2030年，光储直柔架构系统装机量将超过250GW，成为新能源并网与配电的重要技术支撑。

六、结语

光储直柔系统通过柔性互联、能量路由与智能调控，实现了分布式能源的高效协同，是未来能源互联网的重要基石。随着控制算法与功率电子器件的持续进步，其在工业园区、交通枢纽和数据中心等领域的应用潜力将进一步释放。