“绿电直供” 到 “隔墙售电”：为光能源固态变压器的破局逻辑与实践

在新能源加速替代、电力市场化深入的背景下，“绿电直连”与“隔墙售电”被视为促进新能源消纳的创新模式，但二者定位不同：“绿电直连”如同点对点的绿电专线，而“隔墙售电”则依托公共电网实现区域共享。 这两类模式的规模化落地，都依赖于革命性的核心技术——固态变压器。作为未来智能电网的关键控制器，凭借其多端口交直流无缝接入与转换能力，能够高效整合分布式新能源、储能及负荷，为构建能源互联网奠定坚实的物理基础。

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政策破冰，绿电交易的新模式

在双碳目标驱动下，绿电直供与隔墙售电作为新型电力交易模式迎来政策红利期。

早在2017 年，国家发改委、国家能源局便印发《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》，允许分布式发电项目单位与配电网内就近电力用户进行电力交易，标志着隔墙售电正式启动，浙江、江苏进行了相关示范项目的初期探索。隔墙售电实现了“物理就近，交易直连”。分布式电源（如屋顶光伏）通过公共配电网，向邻近用户直接售电。它打破了传统电网的单一购销模式，允许电力生产者与消费者直接交易，可以作为分布式能源消纳引擎，促进分布式能源的建设和发展；周边用户则有可能以更低的价格获得电力，降低用电成本；同时，也促进了电网企业向平台化服务战略转型，提升电网运营效率。

但是在实施中面临三重核心矛盾：

过网费争议：隔墙售电使电网输配电价骤降，导致电网收入倒挂。

系统成本分摊缺位：分布式电源的波动性未足额承担调频备用成本，当渗透率＞15%时系统成本飙升。

法律冲突：《电力法》“一营业区一供电机构”的规定，限制了多主体售电的合法性，使隔墙售电成为“法外之物”。

2025年《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》（发改能源〔2025〕650号）的发布，标志着政策层面的重大突破。陕西、云南、青海三省迅速行动，结合自身资源禀赋和产业特点，制定了各具特色的政策方案 。

三省政策各有千秋，因地制宜：

绿电直供追求“物理隔离，绿电专享”，新能源通过自建专用线路点对点直供单一用户，形成封闭的绿色电力通道，并附带可溯源的绿证认证。这一模式让绿色电力从发电端直达用户端，减少中间环节损耗，使绿色电力的价值得到更充分体现。对于高耗能企业来说，使用绿电直供能降低用电成本，提升企业在绿色低碳市场环境下的竞争力。但是，项目实际执行过程中相关问题必须深入考虑：

绿电直连虽通过专线物理直连规避了过网费难题，但仍需用户全额缴纳系统成本，且面临严苛约束：自发自用比例不低于60%、余电上网≤20%。

投资经济性分析，绿电直连项目面临高昂初始投资：需配置继电保护、安全稳定控制装置、通信设备等二次系统，加上储能设施，推高了项目成本。仅部分大型出海企业或国有能源企业才有能力单独投资直连线路和相关设备。

对出口导向企业而言，更紧迫的是需获得欧盟认可的绿电溯源认证，否则产品可能被征收碳关税。

虽然两种商业模式在实际执行过程中面临着诸多困难（如系统集成复杂度高、动态响应要求严苛、实时价值难以精确计量与交易等）。但在数字能源时代，依托先进的电力电子技术，这些瓶颈正迎来突破的曙光。电力电子装置凭借其快速、精确、灵活的能量转换与控制能力，为能源系统的“柔性化”和“智能化”奠定了物理基础。这不仅能有效解决系统兼容性与稳定性的技术难题，更能支撑起更精细、更实时、更自动化的能源计量、交易与管理模式，从而显著降低商业模式落地的技术门槛与协调成本，并解锁如分布式能源聚合、需求侧实时响应、能碳协同管理等全新的商业价值空间。

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能源变局中的硬核突破

固态变压器（Solid-State Transformer，SST）作为电力电子领域的颠覆性创新，正悄然重塑能源传输格局。它摒弃了传统变压器笨重的铁心与线圈结构，以IGBT、SiC MOSFET等半导体器件为核心，通过高频电力变换实现电压转换。

其工作原理可概括为：将交流电整流为直流，再通过高频逆变生成高频交流，最终通过变压器隔离与调节，输出所需电压。

相较于传统变压器，SST展现出三大革命性优势：

高效节能：实测效率达98.5%，较传统方案（92%-94%）提升4-6个百分点，供电链路整体能效提升2-3%。

空间革命：配电面积减少63%以上，重量减轻且支持模块化扩展。

虚拟同步机控制：为电力电子化系统提供惯性阻尼，解决可再生能源并网导致的低惯性问题。

多模式无缝切换：采用预同步控制策略，实现运行模式切换过程小于100ms。

谐波隔离功能：输入电流THD

多功能集成：同时实现变压、故障限流、无功补偿和潮流控制。

SST外观示意图和整机拓扑结构

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绿电直供场景：固态变压器的直流革命

绿电直连打破电网垄断性购销，允许用户与发电方直接议价，被称为电力市场的“去中心化”试验田。虽然理念先进，但绿电直供在实际应用中面临多重技术瓶颈：

电能质量不稳定：风电、光伏出力波动导致电压频率波动。

并网切换复杂：微网与主网之间的无缝切换难度大。

系统惯性不足：大量电力电子器件并网降低系统阻尼特性。

空间限制严格：城市数据中心等场景对设备占地面积敏感。

投资巨大：专一输送线路伴随着升压站、高压线路等初始投资。

而固态变压器正成为破局关键：以固态变压器（SST）为核心构建中压直流电网骨干网架，光伏与储能通过SST实现全直流升压接入，深度融合光伏与储能系统，依托先进的综合能量管理平台，实现直流直供制氢或电解等大型直流负荷，可摆脱对交流电网的依赖，开创清洁能源制氢/电解/数据中心等大负荷供电的新模式。

光/储直流接入，提升绿电消纳，有效降低电费；光/储直流直供，绿电可溯源，避免碳关税问题；直流代替交流，输送容量大，输送距离远，且系统效率提高4%。

全直流组网架构，只需控制电压，系统稳定性高，更适应新能源功率波动；直流系统可采用固态开关，实现微妙级保护，确保系统安全 ；可弱联网运行，联络点交换功率可控，大幅降低电网容量需求；可离网运行，减少并网认证及审批，大幅加快项目周期（尤其海外）。

采用直流±35kV线路（单公里50万）替代交流110kV输送线路，无需建立交流110kV变电站，同时节省线缆投资，总体初始投资节省超过30%。

新能源中压直流送出(离网模式)

新能源中压直流送出(并网模式)

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隔墙售电场景：电网的“智能芯片”

作为依托公共配电网的交易模式，隔墙售电对配电网的灵活性、调控能力要求极高，需配电网具备“分布式电源-负荷”动态匹配能力（如通过智能调度系统实时平衡光伏出力与用户用电）。

需安装智能计算终端，实现 “发电 - 用电 - 计量” 数据实时上传；高渗透率下需配套分布式储能（通常按光伏装机 15%-20% 配置），平抑出力波动。需要实现故障状态下的快速安全隔离，避免引发连锁停电。

面对隔墙售电的智能电网建设困境，固态变压器提供创新解法：

固态变压器本质上是一个多端口能量路由器。它能同时接入光伏直流电、储能电池、交流电网，并根据需要转换输出，这种特性完美契合隔墙售电需求。

通过无功补偿与谐波抑制功能，提升供电质量，符合电网高质量用电的折扣标准，传统配电网需额外加装补偿装置才能达到的供电质量，SST通过内置智能控制即可实现。

固态变压器支撑的微电网实现“并网/孤岛”无缝切换——当公共电网故障时，SST在毫秒级内切换至孤岛模式，保障区域内持续供电。这种快速切换能力源于SST的电力电子特性，其响应速度比传统机械开关快1000倍以上。

固态变压器构建的能源互联网中可实现多主体柔性互联架构，每个节点既是能源消费者也是供应者，用户可将多余电能卖回电网，形成多向能源流动。

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为光能源的固态变压器之路

固态变压器（SST），其概念由通用电气公司McMurray在1968年首次提出以来，经过半个多世纪的发展，SST技术已取得了显著进步，成本大幅下降。为光能源在此基础上，凭借深厚的研发实力和坚持不懈的技术创新，将效率推升至98.5%，同时将成本缩减50%以上，并且在光、储、充、网等多个领域开启商业化推广。

充电站中压直挂解决方案：针对电动汽车CCS及MCS充电场景，为光能源推出基于电能路由器的直挂超充矩阵，电能路由器采用固态变压器技术替代传统变压器和变流设备，实现了全链条电力电子化，为用户提供极全、极简、极速、极效的“四极”充电体验。

城乡配网柔性互联解决方案： 通过构建交直流架构的局域能源网络，实现光伏、储能等直流电源与直流负荷的高效直连，优化新能源消纳；利用多端口交直流电能路由器 技术，实现不同形式电网（交流/直流）和源/储/荷之间的柔性互联与智能功率流动态调度；并在关键节点创新应用构网型控制（Grid-Forming） 技术，赋予电力电子化设备主动构建和稳定电网的能力，提供虚拟惯性和阻尼，显著提升高比例新能源接入下电网的稳定性、强度与韧性。

轨道交通绿色高效配用电解决方案：配网通过直流替代交流，配电距离远，减少110kV变电站数量，提高系统经济性；通过分布式能源、储能等，结合协调控制技术，实现基础容量与电度电费的双重节省；采用SST柔性设备，可进行负载电压调节，优化供电潮流，减少线损，提高系统效率；实现传统变压器柜、SVG柜、整流柜等整体融合；自带中压侧故障电流清除能力，可降低直流断路器分断能力要求。

绿电直供解决方案：以SST为核心构建中压直流电网骨干网架，光伏与储能通过SST实现全直流升压接入，深度融合光伏与储能系统，依托先进的综合能量管理平台，实现直流直供制氢或电解等大型直流负荷，可摆脱对交流电网的依赖，开创清洁能源制氢/电解/绿色数据中心的新模式。

绿色算力中心供配电解决方案：应用固态变压器（SST）于显著提升供电效率和空间利用率。其过高频半导体开关技术，直接将10kV市电转换为800V直流电，省去传统工频变压器与UPS环节，电能转换效率高达97.5%-98.5%，较传统方案提升3%-6%。SST高度集成化设计可减少供配电系统60%-90%的占地面积，缓解高密度机柜（如120kW液冷机柜）对空间的挤压，并支持“一列一路电”架构，缩短建设周期。同时具备谐波自主治理、故障快速隔离、双向功率流等功能，提升供电稳定性，并通过适配光伏、储能直流直连，助力算力中心向绿电转型。

“我们只是一群在海边玩耍的青年，不时找一棵平滑的卵石，或是比较美丽的贝壳来取悦自己，而真理的大海则横陈在我面前，一无发现。”一切都只是开始，精彩待续。

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结语：绿色能源革命的智能基石

未来，当能源的流动从单向输送变为多向互动，每个节点既是消费者也是供应者。在每个能源项目控制室内，大屏幕上实时显示着光伏发电量、企业用电量及交易数据。

固态变压器在这一过程中静默运行，将太阳能转化为稳定可靠的清洁电力，输送到一墙之隔的工厂车间/机房/电车……如同互联网中的路由器一样，默默支撑着能源的自由流动与智能分配，为人类创造一个更加绿色、高效、灵活的能源未来。