光储直柔——太阳能智能建筑现状与趋势

陈讲运

中国建筑金属结构协会清洁能源应用分会

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报告摘要

面向碳中和目标，构建以可再生能源为主体的新型电力系统是关键，对能源需求侧的柔性灵活提出了重大需求。清华大学建筑学院江亿院士率先提出了“光储直柔”建筑新型能源系统这一变革性理念。光储直柔是平抑电网波动、消纳本地可再生能源、实现建筑集群“碳中和”的有效手段。光储直柔建筑是以直流配电为基础，集成可再生能源发电以及分布式储能的新型建筑，具有增强电能利用率、实现可再生能源为基础的零碳电力、削峰填谷缓解电网压力、增强电网供电可靠性等优势。光储直柔建筑的新型配电系统能够使建筑在电力系统中从单一的消费者转型成为“产、 消、调蓄”三位一体的新角色，从而有效解决发展新型电力系统时出现的缺少风电光电安装空间、缺少有效调蓄能力等关键问题。光储直柔建筑可利用电动车电池作为储能，参与电网调节，能有效提升系统能量使用和管控效率，并提高建筑微电网的供电安全性与可靠性。

据有关数据统计，至2022年底我国已经建成和在建的具备光储直柔特征的示范建筑60余栋，应用面积约110万平方米。其中，山西省在乡镇与农村光储直柔技术应用方面走在前列，部分农村项目已具有MW规模。这意味着光储直柔技术作为重点发展的低碳路径获得了更多的地方政府认可与支持，在“双碳”目标背景下成为了未来关键能源转型应用技术之一。

目前，从国务院到地方省市，已有近20个省份将发展建筑“光储直柔”技术列入碳达峰实施方案，鼓励建设新型建筑配电系统，带动建筑实现高质量发展，推动电力电子和消费型家电产业升级，从消费侧推动能源结构调整，对于在全社会层面实现低碳协同发展具有显著的经济和社会效益。有关专家分析，该光储直柔建筑技术应用可作为一种以净零能耗为目标的全新适宜技术，实现建筑节能和减排，以及城市可持续发展的长远战略目标。

本文结合国内外有关资料与中国建筑金属结构协会清洁能源应用分会会员单位的创新技术、产品和案例分析，分析光储直柔建筑的现状及趋势。