能源模块1 总览
ENERGY ARCHIVE · MODULE 01
能源模块1 · 能源总览
—— 一次能源五链 → 配电母线 / 储能 → 十一终端部门；核微堆基荷 + 可再生辅助
本方案面向 2500 人、100 万 m³ 平台、云南楚雄坝子的百年自给能源系统。发电总能力 4102 万 kWh/年：核微堆基荷 2365、光伏 1051、风电 451、水电 175、其他辅助 60；终端实际取用 2500 万 kWh/年（人均约 9999 kWh），剩余约 1602 万 kWh 作为安全裕度。富余电力经高温电解（SOEC）制氢，用于肥料、冶金、塑料生产与应急发电。
2500人常住人口
100万m³平台容积
4102万kWh装机年发电能力
2500万kWh终端年用电（人均约9999）
1602万kWh安全裕度（弃电/降载）
1.2 MW关键负荷（永不切断）
一能源流向
一次能源经五条发电链汇入配电母线与储能系统，经储能在时间维度上削峰填谷后输送至终端；富余电力经高温电解（SOEC）制氢，用于肥料、冶金、塑料生产与应急发电。左列为五种一次能源，中列为配电母线与储能，右列为十一个终端部门及安全裕度。将光标悬停于色带或节点可查看对应电量。
| 环节 | 一次能源 | 转化装置 | 能量形式 | 主要去向 |
|---|---|---|---|---|
| 发电链1 | 核裂变(HALEU) | 热管TRISO微堆 | 热→超临界CO₂发电 | 24h基荷；约6MWt余热供暖、除湿、温室 |
| 发电链2 | 太阳光 | 半透光BIPV光伏 | 直流电 | 昼间负荷，与农业光合协同 |
| 发电链3 | 山脊风能 | 水平轴风机 | 交流电 | 季风期补充，平抑波动 |
| 发电链4 | 龙川江水力 | 径流式水轮机 | 交流电 | 全年稳定辅助 |
| 发电链5 | 有机废弃物/环境能 | 沼气、TPV、通风、渗透、压电 | 电与热 | 分布式回收与微功率供电 |
| 储能调节 | 富余或低谷电力 | 锂电、液流、熔盐、SOEC | 电化学/化学能 | 补峰、跨日跨季、应急 |
| 氢支路 | 富余电力 | SOEC高温电解 | 氢气 | 制氨60t、炼铁120t、塑料≈2t、应急SOFC |
二供给结构
能源供给采用「核微堆基荷为主、可再生能源为辅」之结构。微堆承担全天候基荷，光伏、风电与水电担任辅助电源，沼气等生物质能作补充；微堆按一运一备（N+1）配置。发电总能力为 4102 万kWh，终端实际取用 2500 万kWh，剩余约 1602 万kWh 作为安全裕度。将光标悬停于扇区或图例可查看各项电量与占比。
4102万kWh/年 · 发电能力
微堆核能(热管TRISO)2365万57.7%
半透光光伏BIPV1051万25.6%
山脊风电451万11.0%
龙川江径流水电175万4.3%
其他辅助(BPES)60万1.5%
| 电源 | 装机 | 年发电(万kWh) | 占比 | 定位 |
|---|---|---|---|---|
| 微堆核能(热管TRISO) | 2×3MWe,1运1备 | 2365 | 57.7% | 24h基荷 |
| 半透光光伏BIPV | 7MWp | 1051 | 25.6% | 昼间辅助 |
| 山脊风电 | 1.5MW | 451 | 11.0% | 季风辅助 |
| 龙川江径流水电 | 0.25MW | 175 | 4.3% | 稳定辅助 |
| 其他辅助(BPES) | 分布式 | 60 | 1.5% | 回收补充 |
| 合计 | — | 4102 | 100% | — |
三需求构成
终端年用电量为 2500 万kWh，人均 9999 kWh。用电按用途划分为十一个部门：连续负荷约 2199 万kWh，十年周期的间歇性工业年均约 114 万kWh，其余约 187 万kWh 为系统备用、储能损耗与弹性余量。将光标悬停于扇区或图例可查看各部门电量与占比。
2500万kWh/年 · 终端用电
居住生活610万24.4%
能源转换与系统自用469万18.8%
食品农业450万18.0%
信息计算245万9.8%
系统备用与储能损耗187万7.5%
水处理140万5.6%
商业服务120万4.8%
材料制造114万4.6%
交通物流80万3.2%
文化娱乐50万2.0%
医疗健康35万1.4%
| 终端部门 | 主要内容 | 年用电(万kWh) | 占比 | 人均(kWh) |
|---|---|---|---|---|
| 居住生活 | 供暖空调、热水、烹饪、照明、个人电子 | 610 | 24.4% | 2440 |
| 能源转换与系统自用 | 制氢、制氨、制塑料、储热熔盐、站用电 | 469 | 18.8% | 1876 |
| 食品农业 | 垂直农业、微藻、昆虫、单细胞蛋白、冷链 | 450 | 18.0% | 1800 |
| 信息计算 | 数据中心(PUE≈1.3) | 245 | 9.8% | 980 |
| 系统备用与储能损耗 | 设计余量、充放损耗与弹性 | 187 | 7.5% | 748 |
| 水处理 | 反渗透与膜生物反应器循环 | 140 | 5.6% | 560 |
| 商业服务 | 商业、餐饮、公共设施 | 120 | 4.8% | 480 |
| 材料制造 | 采矿、炼铁、机加工、造纸、纺织(间歇) | 114 | 4.6% | 456 |
| 交通物流 | 电动车与轨道 | 80 | 3.2% | 320 |
| 文化娱乐 | 公共投影、手工、运动 | 50 | 2.0% | 200 |
| 医疗健康 | 基础医疗与本地AI辅助 | 35 | 1.4% | 140 |
| 合计 | — | 2500 | 100% | 9999 |
四供电优先级与极端情景
供电依「关键负荷优先保障」原则划分等级。居住基本环境、食品、水处理、医疗与微堆安全构成约 1.2 MW 之关键负荷，任何情况下均不切断；其余负荷依次分三档让渡。下表按不可切断至可切断之次序，列示各部门之优先级与可削减量。
| 优先级 | 可削减量(万kWh) | 需求部门 |
|---|---|---|
| 不可切断 | 永不切断 | 居住生活 |
| 食品农业 | ||
| 水处理 | ||
| 医疗健康 | ||
| 能源转换与系统自用（站用电、微堆安全） | ||
| 第一档 | 约50 | 信息计算（非必要计算） |
| 文化娱乐 | ||
| 第二档 | 约80 | 交通物流（弹性交通） |
| 商业服务 | ||
| 第三档 | 约100 | 材料制造（工业制造） |
| 系统备用与储能损耗（弹性余量） |
极端情景应对
| 情景 | 应对方式 |
|---|---|
| 一台微堆检修 | 冷备用机组立即切换带基荷，锂电池补峰，供电不中断 |
| 两台微堆同时故障 | 储氢SOFC与全钒液流启动，带关键负荷约5天 |
| 连续阴雨10天 | 微堆基荷不受天气影响，仍可满载供电 |
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2026-10-14 13:13:44
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