近日据媒体报道,深圳市深汕特别合作区的中建绿色产业园办公楼作为全球首个“光储直柔”建筑,高效运行满一年,节约用电超过10万千瓦时,减少碳排放超47%。
值得一提的是,这座建筑最独特之处在于采用了“光储直柔”技术,此前还曾作为绿色建筑的典型案例登上过官媒。
长城证券表示,随着绿色能源转型的推进,BIPV、BAPV等以光伏为载体的建筑或将步入快速发展。
什么是“光储直柔”技术?
资料显示,“光储直柔”技术是包括光伏发电、直流配电、双向充电、柔性控制四个阶段的一种新型能源技术。
具体来看,“光”和“储”分别指分布式光伏和分布式储能,作为建筑配用电系统重要组成部分;“直”指建筑配用电网的形式发生改变,从传统的交流配电网改为采用低压直流配电网;“柔”则是指建筑用电设备应具备可中断、可调节的能力,使建筑用电需求从刚性转变为柔性。
据长城证券研报,“光储直柔”并非是新概念,但对建筑领域却称得上是“全新探索”。从全球来看,建筑行业贡献了碳排放总量的40%,建筑行业积极探索绿色发展路径是实现碳中和目标的关键,其初步预计或可为建筑运行减碳约25%。
光储直柔有哪些优势?
咱们日常生活中用的电都是交流电,而光伏等可再生能源发出来的电为直流电,常见的光伏建筑都会安装逆变器,以便将直流电转变为交流电,供日常使用。
但转换过程中,就会造成电量的损失,所以与常规光伏建筑相比,光伏直流建筑具备电能利用率高(提高6-8%)、节能优势明显、设备投资少,投资回收期短(省去逆变、变压等设备,节省设备初投资约10%)等优势。而且建筑上应用直流配电,可获得显著改善系统性能,安全性显著提高,电源品质提高等优势。
另外,“光储直柔”建筑对于城市电网的作用还体现在以下几个方面:
1)削减夏季空调负荷峰值:空调是导致夏季负荷峰值的主要原因之一。如果能够充分挖掘空调系统的灵活性,一方面配置蓄冷、蓄冰、蓄电等储能设施,另一方面结合建筑的用能需求和负荷特性优化空调的运行调度策略,则有可能大幅降低夏季空调的负荷峰值。
2)缓解电网增容压力:电力负荷增容快的原因一方面是空调等建筑用电负荷的增长,另一方面是电动汽车的数量增长。光储直柔建筑电能不仅可为室内所用,还可以连接邻近停车场的充电桩。
深圳市电网曾经有过计算,假设延续近年增速到“十四五”末期深圳市建筑用电峰值负荷达2 500万kW,如果通过发展“光储直柔”新型建筑配用电系统削减50%的建筑用电峰值,则可以减小电网投资50亿~60亿元。
3)增强电网供电可靠性:在用户侧增加分布式电源,利用直流微电网接入简单、调控灵活的优势,能够有效地提升用电的可靠性,并且配合峰谷电价、需求响应等激励政策,还能够降低用户的用电成本。发展“光储直柔”新型建筑配用电系统,充分利用两部制电价和峰谷电价差,可从用户侧进一步降低用能费用。
东北证券指出,光储直柔碳中和技术想象空间大,应用场景以及空间也非常巨大。
持续获政策支持
2021年10月底,国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》对推进碳达峰工作作出总体部署,其中便已提及“光储直柔”。
《方案》提出,要深化可再生能源建筑应用,推广光伏发电与建筑一体化应用,提高建筑终端电气化水平,建设“光储直柔”建筑。到2025年,城镇建筑可再生能源替代率达到8%,新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%。
2021年11月11日,上海也曾发布《上海市绿色建筑“十四五”规划》,同样提出探索建设“光储直柔”建筑。
长城证券表示,随着绿色能源转型的推进,BIPV、BAPV等以光伏为载体的建筑或将步入快速发展。
国泰君安也认为,除了制造业和能源系统,公共领域的碳排放由于体量较大且范围较广,也构成我国碳达峰的关键制约,未来公共领域减排的关键在于建设光伏发电、储能等一体化的“光储直柔”建筑,提高建筑终端电气化水平。