中新網(wǎng)北京4月21日電 (記者 龐無(wú)忌)“讓房子變成大型充電寶”，這個(gè)帶有科幻色彩的想象場(chǎng)景正走入現實(shí)。

　　碳排放減少近一半，一年節約10萬(wàn)度電，但置身其中，使用者卻覺(jué)察不到任何改變。這是全球首個(gè)運行中的“光儲直柔”建筑——深汕特別合作區中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓運行一年多來(lái)的“成績(jì)單”。

　　“不因節能降碳而降低使用體驗，這正是我們所希望的”，中建科技集團有限公司綠色發(fā)展研究中心總經(jīng)理齊賀對中新網(wǎng)記者說(shuō)。2021年5月，齊賀和他的團隊主持建造的深汕特別合作區中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓投入運營(yíng)，“光儲直柔”真正從紙面進(jìn)入現實(shí)。

　　2021年10月，國務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達峰行動(dòng)方案》明確指出，提高建筑終端電氣化水平，建設集光伏發(fā)電、儲能、直流配電、柔性用電于一體的“光儲直柔”建筑。

　　隨后，北京、上海、江蘇等地發(fā)展規劃中均提出要探索建設“光儲直柔”建筑。齊賀透露，目前全國估計已有百余項試點(diǎn)示范工程不同程度地應用了“光儲直柔”技術(shù)?！肮鈨χ比帷笨赡艹蔀槲磥?lái)建筑的發(fā)展方向。

　　“光儲直柔”建筑長(cháng)什么樣？

　　何謂“光儲直柔”？“光”是指在建筑物表面安裝太陽(yáng)能光伏系統；“儲”是在建筑內布置分布式蓄電以及利用智能充電樁、電動(dòng)汽車(chē)等，使建筑成為一個(gè)儲能場(chǎng)所；“直”是指建筑內部采用直流配電；“柔”是指使建筑用電系統成為電網(wǎng)的柔性負載。

　　以中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓為例，齊賀介紹，400多平方米的屋頂鋪設了大量太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置，年平均發(fā)電量超6萬(wàn)度，可以為建筑提供近三分之一的正常辦公所需電量。

　　儲能環(huán)節，在建筑的周?chē)ㄔO儲能電池、雙向充電樁兩種“充電寶”來(lái)儲存白天建筑用不完的光伏發(fā)電，同時(shí)也在沒(méi)有光伏發(fā)電時(shí)向建筑供電。整個(gè)辦公區域采用低壓直流配電系統，電壓在48V以下；空間里的辦公設備、電器，比如熱水壺、空調、照明等，都配備了直流柔性電器。通過(guò)直流配電，預計可以減少交直轉換環(huán)節造成的約6%-8%的電量損失。

　　其他地區的“光儲直柔”示范項目也采用類(lèi)似的模式。去年12月份，位于北京城市副中心文化旅游區的環(huán)球供電服務(wù)中心營(yíng)業(yè)廳建成投運，這是北京市首個(gè)“光儲直柔”零碳營(yíng)業(yè)廳。國網(wǎng)北京通州供電公司環(huán)球供電服務(wù)中心主任胡寶玉在接受中新網(wǎng)記者采訪(fǎng)時(shí)表示，營(yíng)業(yè)廳屋頂安裝了太陽(yáng)能光伏板，每年可發(fā)電18萬(wàn)千瓦時(shí)，正常天氣下可完全滿(mǎn)足營(yíng)業(yè)廳的用電需求，相當于減少二氧化碳排放140噸。

　　同時(shí)，胡寶玉說(shuō)，營(yíng)業(yè)廳安裝了磷酸鐵鋰電池作為儲能裝置，光伏所發(fā)電量自發(fā)自用、余電儲存，該營(yíng)業(yè)廳用能100%采用綠電。營(yíng)業(yè)廳內設置了“光儲直柔”體驗區，用戶(hù)可以了解建筑的實(shí)時(shí)用能信息，還能體驗綠色高效的直流用電場(chǎng)景。據預估，該營(yíng)業(yè)廳用能效率較傳統營(yíng)業(yè)廳可提高近20%。

　　這種特殊“充電寶”不簡(jiǎn)單

　　在“光儲直柔”概念首倡者、中國工程院院士、清華大學(xué)建筑節能研究中心主任江億看來(lái)，“光”“儲”“直”“柔”當中，最核心最關(guān)鍵的部分就在于“柔”。江億在接受中新網(wǎng)記者采訪(fǎng)時(shí)表示，現在的電力系統完全靠電源側的調節、調度來(lái)滿(mǎn)足終端用電的各種需求。但是未來(lái)，當大比例的風(fēng)電、光電產(chǎn)生之后，由于它們是不穩定的、間歇性的，電源端集中的調節能力就不夠了，集中儲能的量也跟不上，這會(huì )給電力系統帶來(lái)巨大沖擊。所以，做好新能源的消納，應對大比例風(fēng)電光電的隨機變化，就得靠用電側。

　　江億指出，要實(shí)現2060年碳中和目標，2050年前后，我國風(fēng)電光電的裝機容量會(huì )占到電力總裝機容量的80%以上?！斑@個(gè)量非常大”，江億表示，因此將建筑物變成“充電寶”，能夠柔性用電，發(fā)揮調節和儲能的功能，有望破解電力系統的難題，這也是設計發(fā)展“光儲直柔”的目的。

　　江億指出，風(fēng)光電的發(fā)展符合摩爾定律，近年來(lái)，其成本大幅下降。安裝發(fā)展風(fēng)、光電的瓶頸已不是設備太貴——它們比煤電還便宜，真正的問(wèn)題在于其不能隨意調節。江億表示，這些年，全社會(huì )發(fā)展風(fēng)光電的積極性很高，但在具體操作中，總量增長(cháng)是被嚴格控制的，不然多出來(lái)的新能源消納不了，就會(huì )出現“棄風(fēng)”“棄光”。換句話(huà)說(shuō)，有多大相應容量的儲能或者靈活用電的手段，才能配多大的風(fēng)光電。讓建筑物變成“充電寶”，就能夠為有效接收、消納風(fēng)光電提供一個(gè)出口。

　　在江億看來(lái)，未來(lái)“光儲直柔”并不一定要四個(gè)方面都做到，即便只是通過(guò)建筑供配電網(wǎng)絡(luò )，調動(dòng)停車(chē)場(chǎng)的充電樁，對這充電樁進(jìn)行有序智能充放電，也能起到一定的柔性作用。以此計算，全國大多數的建筑都可以發(fā)展成為不同程度的“光儲直柔”建筑。

　　不過(guò)，他也提醒，在大規模發(fā)展“光儲直柔”建筑之前，還必須配套相應的電力政策機制，不能光靠電價(jià)去當“指揮棒”。他建議，建立一種動(dòng)態(tài)電力碳排放責任因子，根據實(shí)時(shí)的供需關(guān)系計算出消耗一度電所對應的二氧化碳排放責任，由電網(wǎng)進(jìn)行總調度，實(shí)時(shí)發(fā)布這一數據。當“光儲直柔”建筑接收到這一數據后，可以實(shí)時(shí)調整用電模式。

　　推開(kāi)未來(lái)社會(huì )大門(mén)

　　齊賀認為，發(fā)展“光儲直柔”建筑能帶動(dòng)儲能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)也能推動(dòng)直流電器開(kāi)發(fā)，帶動(dòng)家電產(chǎn)業(yè)的變革，對經(jīng)濟發(fā)展意義很大。

　　例如：“光儲直柔”建筑配備的儲能電池可以使用從電動(dòng)汽車(chē)淘汰下來(lái)的舊電池，這樣可以大幅降低成本，也可以實(shí)現電池的梯級利用。對普通私家車(chē)來(lái)說(shuō)，10-20年的行駛還遠達不到電池的使用壽命，將其用在建筑上是非常好的資源再利用。

　　電動(dòng)車(chē)本身也能成為新型電網(wǎng)的重要儲能終端。江億指出，到2050年，預計全國范圍內私家車(chē)至少有3億輛。如果這些電動(dòng)車(chē)都能通過(guò)充電樁接入柔性的電力系統，通過(guò)動(dòng)態(tài)碳排放責任因子的信息來(lái)確定什么時(shí)候充電，什么時(shí)候放電，它們就能在未來(lái)風(fēng)光電的發(fā)展中起到相當大的作用。

　　除了“柔”之外，“光儲直柔”中的“直”也可能意味著(zhù)未來(lái)用電方式的全面改變。目前家庭用電和絕大部分工業(yè)用電都是交流電。江億說(shuō)，電力電子技術(shù)的發(fā)展升級，已經(jīng)為全面直流化打通了道路。未來(lái)，家庭、建筑中的所有電氣設備都可以直接使用直流電。當交流電變?yōu)橹绷麟娭?，電氣設備會(huì )再提升一個(gè)臺階，更加簡(jiǎn)化、效率更高、性能更好。

　　這一變化也會(huì )為包括家電、建筑電器等在內的設備產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的增長(cháng)空間，相關(guān)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達到2萬(wàn)億至3萬(wàn)億元。

　　齊賀透露，他和團隊還完成了中建綠色產(chǎn)業(yè)園內4個(gè)工廠(chǎng)的“光儲直柔”系統改造，預計今年5月份投入運營(yíng)，屆時(shí)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)園將成為零碳園區。除此之外，他也在上海、安徽、廣州等地推動(dòng)一批“光儲直柔”示范項目。

　　他提醒，雖然“光儲直柔”系統技術(shù)上已經(jīng)形成一定的成熟度，但整體上還處于試點(diǎn)、起步階段，在光伏與建筑設計融合度、電化學(xué)儲能安全隱患、柔性用電技術(shù)成熟度等方面仍然存在局限性，距離達到大規模推廣應用的技術(shù)條件還有一定的差距?！肮鈨χ比帷辈荒堋芭芷?，如果只有“光儲直”，沒(méi)有柔性控制，那么儲能利用效率就不會(huì )太高，整個(gè)項目的性?xún)r(jià)比也會(huì )大打折扣。(完)