編者按：“第二十屆中國分布式能源國際論壇”于2024年10月29日在北京召開，本次大會(huì)由由中國能源研究會(huì)指導(dǎo)，中國能源研究會(huì)分布式能源專委會(huì)、中國能源網(wǎng)主辦。會(huì)上，中國建筑節(jié)能協(xié)會(huì)光儲直柔專業(yè)委員會(huì)秘書長，深圳市建筑科學(xué)研究院副總工程師郝斌做了主題為《光儲直柔實(shí)現(xiàn)綠電就地消納》的報(bào)告。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

我來自建設(shè)領(lǐng)域，也算是基層代表，想借此機(jī)會(huì)與大家分享和交流我在工作中的一些體會(huì)。

首先，關(guān)于今天大家頻繁提及的分布式光伏問題，由于我來自建設(shè)領(lǐng)域，因此特別想探討一下分布式光伏與建筑之間的關(guān)系，它們之間是互補(bǔ)互助，還是存在其他形式的關(guān)聯(lián)?其次，這些分布式光伏所產(chǎn)生的電力能否被完全消納，以及我們有哪些有效的消納方式。

很多專家都談到紅區(qū)(電力過剩)的問題，我們一直在探討如何將紅區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)辄S區(qū)，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榫G區(qū)。今天，我們更多地是在探討如何從電源端出發(fā)，解決紅變黃、黃變綠的問題。與此同時(shí)，我們也想從負(fù)荷側(cè)、用戶側(cè)的角度思考，看是否有可能通過某種方式，減少甚至避免對分布式光伏的依賴。

分布式光伏面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)在于其安裝成本。將光伏組件安裝在建筑上，需要考慮支架、人工、勘察設(shè)計(jì)等一系列費(fèi)用，這些費(fèi)用加在一起，往往是光伏組件成本的兩到三倍，甚至更高。這給我們帶來一個(gè)深刻的思考：將原本在地面上建設(shè)的光伏電站轉(zhuǎn)移到建筑上，這種做法是否真的合適?

如果我們?nèi)匀谎赜玫孛骐娬镜慕ㄔO(shè)思路，即只關(guān)注光伏組件的發(fā)電效率最大化。我們真正應(yīng)該考慮的是，如何最大化地利用建筑屋頂?shù)陌l(fā)電潛力?，F(xiàn)在很少有建筑能夠?qū)崿F(xiàn)光伏滿鋪，大多數(shù)只是局部安裝或者按照最佳傾角鋪設(shè)一部分。如果嘗試在建筑屋頂滿鋪，理論上原本能鋪設(shè)1兆瓦的容量，現(xiàn)在可能提升到1.5兆瓦甚至更多。然而，需要注意的是，安裝成本的增加并不是簡單的容量倍增關(guān)系?？辈煸O(shè)計(jì)費(fèi)用、支架費(fèi)用等并不會(huì)因?yàn)殇佋O(shè)容量的減少而大幅下降，但全年的發(fā)電量卻會(huì)顯著提升。

在建筑領(lǐng)域，如果能實(shí)現(xiàn)分布式光伏電力在末端的有效消納，那么其價(jià)值將非常高。換句話說，若能在電力供應(yīng)的末端充分利用這些電力，那么分布式光伏無疑將迎來最佳發(fā)展前景。分布式光伏其實(shí)就像是光伏領(lǐng)域的“拼多多”，它省略了中間的多個(gè)環(huán)節(jié)，直接將電力輸送到用戶。這樣一來，無論是8毛錢還是一塊錢的電價(jià)，都變得可行且合理，所有的事情都將成為可能。

本質(zhì)上，建筑用電的規(guī)律與光伏或風(fēng)電的發(fā)電規(guī)律并不一致，這是分布式光伏面臨的一個(gè)客觀存在的難題。盡管大家都希望能夠解決這個(gè)問題，但這也引發(fā)了一個(gè)矛盾，即建筑負(fù)荷是否具備可調(diào)節(jié)性。

于是，光儲直柔技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它的主要目標(biāo)就是應(yīng)對可再生能源的隨機(jī)性和波動(dòng)性，無論這些能源設(shè)備安裝在哪里，光儲直柔都能有效地發(fā)揮作用。

接下來，我們談?wù)勜?fù)荷調(diào)節(jié)。在建筑中，負(fù)荷可以根據(jù)電網(wǎng)的分類被劃分為可中斷、可遷移和可調(diào)節(jié)三類。幾乎所有的設(shè)備都可以歸入這三類中。

在建筑中進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)究竟在調(diào)節(jié)什么?從電網(wǎng)的角度來看，負(fù)荷調(diào)節(jié)涉及不同的時(shí)間尺度，而我們今天主要關(guān)注的是小時(shí)級和天級，也就是日內(nèi)的調(diào)節(jié)。去年下半年，我們與南方電網(wǎng)合作進(jìn)行了一項(xiàng)建筑調(diào)頻實(shí)驗(yàn)，并取得了非常顯著的效果，沒想到建筑也能參與到電網(wǎng)的調(diào)配中來。

建筑不僅能夠向下調(diào)節(jié)負(fù)荷，還能向上調(diào)節(jié)，這是過去很多人難以想象的。包括調(diào)節(jié)速度、響應(yīng)時(shí)間和爬坡速度都能完全滿足電網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)要求。這讓人們覺得這是一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的解決方案，因此很樂意去做。

實(shí)際上，光儲直柔是一個(gè)高度交叉的學(xué)科領(lǐng)域，它涵蓋了建筑技術(shù)、電力電子、電力系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域。因此，它是一個(gè)極具跨學(xué)科性質(zhì)的技術(shù)。那么，光儲直柔技術(shù)的核心是什么?其核心在于構(gòu)建一個(gè)直流微網(wǎng)。

過去，建筑的用電量完全依賴于電網(wǎng)。但現(xiàn)在情況不同了，由于光伏和儲能系統(tǒng)的加入，建筑的用電量與電網(wǎng)供電量不再時(shí)刻保持相等，而是形成了一種新的動(dòng)態(tài)平衡。這就是現(xiàn)在與過去在電力使用上的本質(zhì)差異。

直流系統(tǒng)具有一個(gè)顯著的優(yōu)勢，我們能夠利用直流電壓的波動(dòng)來反映供需矛盾的變化。例如，當(dāng)電壓升高時(shí)，實(shí)際上是在鼓勵(lì)我們多使用電力;而當(dāng)電壓降低時(shí)，是在提示我們減少使用。因此，直流電壓不僅傳遞了能量，同時(shí)傳遞了信息流，使得整個(gè)系統(tǒng)更加簡潔。當(dāng)然，我們還需要考慮效率問題。隨著分布式電源如光伏和儲能系統(tǒng)的增多，系統(tǒng)效率將進(jìn)一步提升。也就是說，你安裝的光伏和儲能設(shè)備越多，采用直流系統(tǒng)的優(yōu)勢就越明顯。

目前，我們在做工程時(shí)主要做三個(gè)方面：照明、空調(diào)和充電樁。通過將這三個(gè)領(lǐng)域的設(shè)備直流化，我們從電量和負(fù)荷的角度來看，已經(jīng)覆蓋了超過50%的需求，這從根本上解決了調(diào)節(jié)的問題。

總結(jié)一下，我們今天討論的內(nèi)容，既考慮了電源側(cè)也考慮了用戶側(cè)，我們的目標(biāo)是找到一種方式，使得全社會(huì)的系統(tǒng)成本最低，而不是單純追求某個(gè)局部的絕對完美，那種完美對于我們來講是沒有意義的。