光儲(chǔ)直柔系統(tǒng)是集光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、直流配電、柔性用電于一體，以源荷互動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)友好交互的新型建筑配用電系統(tǒng)。海量的光儲(chǔ)直柔建筑作為用戶側(cè)靈活性資源，是解決高比例可再生能源接入電網(wǎng)的波動(dòng)性和隨機(jī)性問題的有效路徑。
7月6日～7日，以“光儲(chǔ)直柔助力實(shí)現(xiàn)零碳用電”為主題的首屆中國(guó)光儲(chǔ)直柔大會(huì)在內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市召開。大會(huì)由中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)光儲(chǔ)直柔專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司、中國(guó)可持續(xù)發(fā)展研究會(huì)氣候變化工作委員會(huì)主辦，深圳市建筑科學(xué)研究院股份有限公司承辦，清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑電氣分會(huì)等協(xié)辦。與會(huì)專家從拓?fù)渑渲?、關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)及選型、安全保護(hù)、協(xié)同控制、柔性互動(dòng)、工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用等方面系統(tǒng)梳理了光儲(chǔ)直柔系統(tǒng)應(yīng)用情況及發(fā)展現(xiàn)狀，為光儲(chǔ)直柔全面推廣和高質(zhì)量發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，助推城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
光儲(chǔ)直柔等負(fù)荷資源有巨大靈活調(diào)節(jié)潛力，可支撐新型電力系統(tǒng)運(yùn)行
2021年3月15日，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議首次提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。今年7月召開的中央全面深化改革委員會(huì)第二次會(huì)議強(qiáng)調(diào)，“加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，保障國(guó)家能源安全”。國(guó)家能源局組織編制和發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》提出，隨著分布式電源、多元負(fù)荷和儲(chǔ)能的廣泛應(yīng)用，大量用戶側(cè)主體兼具發(fā)電和用電雙重屬性，終端負(fù)荷特性由傳統(tǒng)的剛性、純消費(fèi)型，向柔性、生產(chǎn)與消費(fèi)兼具型轉(zhuǎn)變，源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活互動(dòng)和需求側(cè)響應(yīng)能力不斷提升，支撐新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
“發(fā)電端和用電端的不確定性使電力供需平衡問題日益突出，新型電力系統(tǒng)對(duì)用戶側(cè)靈活性可調(diào)節(jié)資源的需求更為迫切，建筑內(nèi)空調(diào)、屋頂光伏、新能源汽車充電設(shè)施、儲(chǔ)能等大規(guī)模柔性負(fù)荷蘊(yùn)藏著巨大的靈活調(diào)節(jié)潛力?！敝袊?guó)電科院副總經(jīng)理、黨委副書記盧和平在首屆中國(guó)光儲(chǔ)直柔大會(huì)上表示。
他認(rèn)為，亟須提升建筑供用電系統(tǒng)的靈活性、安全性、可靠性和高效性，實(shí)現(xiàn)建筑與城市電網(wǎng)的深度融合，推動(dòng)構(gòu)建電網(wǎng)友好型綠色建筑。光儲(chǔ)直柔作為用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源參與電網(wǎng)互動(dòng)，為分布式可再生能源電量就地就近消納利用提供了創(chuàng)新性技術(shù)模式，將進(jìn)一步提高新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，提升終端電氣化水平，帶動(dòng)直流供用電產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，加速推動(dòng)建筑用能綠色升級(jí)。
光儲(chǔ)直柔作為新型電力系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域的新形態(tài)，推廣應(yīng)用前景廣闊
在大會(huì)上，中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授江億表示，隨著我國(guó)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，電力系統(tǒng)在電源、可調(diào)性、穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)等方面面臨著重大變化，而光儲(chǔ)直柔是挖掘利用建筑柔性資源的有效手段。他針對(duì)光儲(chǔ)直柔的發(fā)展與推廣路徑提出建議：一是由農(nóng)村地區(qū)逐漸向城市推廣，二是建立電力動(dòng)態(tài)碳排放責(zé)任因子的發(fā)布、計(jì)量系統(tǒng)，使柔性用電與電力碳排放責(zé)任直接掛鉤，從而使光儲(chǔ)直柔的應(yīng)用效果可觀察、可計(jì)量。
在中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授王成山看來，建筑光儲(chǔ)直柔供電系統(tǒng)是典型的微電網(wǎng)系統(tǒng)，發(fā)展?jié)摿薮?。裝備模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、控制芯片化、運(yùn)維智能化將是該技術(shù)市場(chǎng)化的關(guān)鍵。
中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心主任黃晶建議，從滿足我國(guó)減排需求、全面評(píng)估溫室氣體排放現(xiàn)狀的角度出發(fā)，分析碳減排技術(shù)需求，構(gòu)建由節(jié)能提效低碳、零碳電力能源、零碳非電能源、燃料/原料替代、碳捕集利用與封存、碳匯、集成耦合與優(yōu)化、非二氧化碳溫室氣體消減等八大類技術(shù)組成的碳中和技術(shù)體系?！肮鈨?chǔ)直柔作為多種新能源的集成耦合方式，可以優(yōu)化和豐富建筑中的能源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、消費(fèi)、調(diào)蓄，推動(dòng)建筑用能轉(zhuǎn)變。”他說。
山東大學(xué)教授馬釗認(rèn)為，源荷儲(chǔ)變化給配用電系統(tǒng)帶來了挑戰(zhàn)，直流配用電能夠提供安全、靈活、高效的供電服務(wù)，新一代低壓直流供用電系統(tǒng)為可再生能源電量的有效消納、發(fā)儲(chǔ)用靈活協(xié)調(diào)提供了新的發(fā)展契機(jī)。光儲(chǔ)直柔建筑是該系統(tǒng)的典型應(yīng)用場(chǎng)景，而柔性負(fù)荷是這一應(yīng)用場(chǎng)景中的核心元素。柔性負(fù)荷的調(diào)度和調(diào)節(jié)是緩解供需側(cè)矛盾的重要手段之一，柔性負(fù)荷的柔性調(diào)節(jié)能力改變了負(fù)荷單向、被動(dòng)接受調(diào)節(jié)的歷史。
“建筑已經(jīng)具備發(fā)電、儲(chǔ)能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等多重元素的新型用能特點(diǎn)。”全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師、中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司首席總工程師郭曉巖在大會(huì)上說。他提出，利用城鄉(xiāng)居住建筑屋頂安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，在新建工程項(xiàng)目中可考慮試點(diǎn)應(yīng)用直流配電技術(shù)，在相應(yīng)的居住建筑和公共建筑中采用光儲(chǔ)直柔技術(shù)。
中國(guó)能源研究會(huì)副理事長(zhǎng)、秘書長(zhǎng)孫正運(yùn)則建議，探索分布式光伏用戶與新能源汽車、可控負(fù)荷及儲(chǔ)能儲(chǔ)熱等設(shè)備的深度融合、靈活互動(dòng)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力；利用光儲(chǔ)直柔技術(shù)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)自平衡，促進(jìn)電力系統(tǒng)源荷互動(dòng)能力提升，支撐電網(wǎng)應(yīng)對(duì)高比例新能源電源并網(wǎng)，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
光儲(chǔ)直柔技術(shù)研究應(yīng)用正在加快，助力構(gòu)建電網(wǎng)友好型綠色建筑
7月21日，中國(guó)電科院光儲(chǔ)直柔團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證和研討光儲(chǔ)直柔建筑負(fù)荷互動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)自協(xié)同控制算法模型。
近年來，國(guó)家電網(wǎng)有限公司堅(jiān)決貫徹黨中央決策部署，扎實(shí)推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，服務(wù)“雙碳”目標(biāo)。近日召開的公司貫徹習(xí)近平總書記重要指示批示精神推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展工作會(huì)議提出堅(jiān)決打贏迎峰度夏電力保供戰(zhàn)，要求落細(xì)負(fù)荷管理措施，發(fā)揮新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)作用，加強(qiáng)負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控，更高水平、更高質(zhì)量地做好節(jié)能工作。
中國(guó)電科院作為公司直屬科研單位，近年來在用電領(lǐng)域，圍繞負(fù)荷管理、用電互動(dòng)、多能互補(bǔ)與綜合能源、終端電氣化、新能源汽車充換電等業(yè)務(wù)方向，開展了大量的理論研究、技術(shù)攻關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)制訂和修訂工作，全力支撐電力保供，助力打造新型電力系統(tǒng)建設(shè)用戶側(cè)樣板。
在此過程中，中國(guó)電科院圍繞光儲(chǔ)直柔技術(shù)研究，形成了光儲(chǔ)直柔建筑負(fù)荷互動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)、光儲(chǔ)直柔一體化控制系統(tǒng)、光儲(chǔ)直柔仿真實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等一批科研成果，主動(dòng)參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。在這些科研成果的支撐下，浙江溫州供電公司七都島供電所近零碳實(shí)驗(yàn)室、臺(tái)州供電公司典型園區(qū)光儲(chǔ)直柔試點(diǎn)工程計(jì)劃年內(nèi)開工建設(shè)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)建筑光儲(chǔ)直柔系統(tǒng)與城市電網(wǎng)的深度融合，為電網(wǎng)提供需求側(cè)管理和輔助服務(wù)支撐，推動(dòng)構(gòu)建電網(wǎng)友好型綠色建筑，進(jìn)一步促進(jìn)分布式能源高質(zhì)量發(fā)展和電量就地消納，提高用戶側(cè)需求響應(yīng)能力。（作者：陳宋宋 張洪志）
