中新網北京4月21日電 (記者 龐無忌)“讓房子變成大型充電寶”，這個帶有科幻色彩的想象場景正走入現實。

　　碳排放減少近一半，一年節約10萬度電，但置身其中，使用者卻覺察不到任何改變。這是全球首個運行中的“光儲直柔”建筑——深汕特別合作區中建綠色產業園辦公樓運行一年多來的“成績單”。

　　“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展研究中心總經理齊賀對中新網記者說。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業園辦公樓投入運營，“光儲直柔”真正從紙面進入現實。

　　2021年10月，國務院發布的《2030年前碳達峰行動方案》明確指出，提高建筑終端電氣化水平，建設集光伏發電、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示范工程不同程度地應用了“光儲直柔”技術。“光儲直柔”可能成為未來建筑的發展方向。

　　“光儲直柔”建筑長什么樣？

　　何謂“光儲直柔”？“光”是指在建筑物表面安裝太陽能光伏系統；“儲”是在建筑內布置分布式蓄電以及利用智能充電樁、電動汽車等，使建筑成為一個儲能場所；“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的柔性負載。

　　以中建綠色產業園辦公樓為例，齊賀介紹，400多平方米的屋頂鋪設了大量太陽能光伏發電裝置，年平均發電量超6萬度，可以為建筑提供近三分之一的正常辦公所需電量。

　　儲能環節，在建筑的周圍建設儲能電池、雙向充電樁兩種“充電寶”來儲存白天建筑用不完的光伏發電，同時也在沒有光伏發電時向建筑供電。整個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。通過直流配電，預計可以減少交直轉換環節造成的約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球供電服務中心營業廳建成投運，這是北京市首個“光儲直柔”零碳營業廳。國網北京通州供電公司環球供電服務中心主任胡寶玉在接受中新網記者采訪時表示，營業廳屋頂安裝了太陽能光伏板，每年可發電18萬千瓦時，正常天氣下可完全滿足營業廳的用電需求，相當于減少二氧化碳排放140噸。

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

　　這種特殊“充電寶”不簡單

　　在“光儲直柔”概念首倡者、中國工程院院士、清華大學建筑節能研究中心主任江億看來，“光”“儲”“直”“柔”當中，最核心最關鍵的部分就在于“柔”。江億在接受中新網記者采訪時表示，現在的電力系統完全靠電源側的調節、調度來滿足終端用電的各種需求。但是未來，當大比例的風電、光電產生之后，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，這會給電力系統帶來巨大沖擊。所以，做好新能源的消納，應對大比例風電光電的隨機變化，就得靠用電側。

　　江億指出，要實現2060年碳中和目標，2050年前后，我國風電光電的裝機容量會占到電力總裝機容量的80%以上。“這個量非常大”，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，這也是設計發展“光儲直柔”的目的。

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

　　在江億看來，未來“光儲直柔”并不一定要四個方面都做到，即便只是通過建筑供配電網絡，調動停車場的充電樁，對這充電樁進行有序智能充放電，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展成為不同程度的“光儲直柔”建筑。

　　不過，他也提醒，在大規模發展“光儲直柔”建筑之前，還必須配套相應的電力政策機制，不能光靠電價去當“指揮棒”。他建議，建立一種動態電力碳排放責任因子，根據實時的供需關系計算出消耗一度電所對應的二氧化碳排放責任，由電網進行總調度，實時發布這一數據。當“光儲直柔”建筑接收到這一數據后，可以實時調整用電模式。

　　推開未來社會大門

　　齊賀認為，發展“光儲直柔”建筑能帶動儲能電池產業發展，同時也能推動直流電器開發，帶動家電產業的變革，對經濟發展意義很大。

　　例如：“光儲直柔”建筑配備的儲能電池可以使用從電動汽車淘汰下來的舊電池，這樣可以大幅降低成本，也可以實現電池的梯級利用。對普通私家車來說，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。

　　電動車本身也能成為新型電網的重要儲能終端。江億指出，到2050年，預計全國范圍內私家車至少有3億輛。如果這些電動車都能通過充電樁接入柔性的電力系統，通過動態碳排放責任因子的信息來確定什么時候充電，什么時候放電，它們就能在未來風光電的發展中起到相當大的作用。

　　除了“柔”之外，“光儲直柔”中的“直”也可能意味著未來用電方式的全面改變。目前家庭用電和絕大部分工業用電都是交流電。江億說，電力電子技術的發展升級，已經為全面直流化打通了道路。未來，家庭、建筑中的所有電氣設備都可以直接使用直流電。當交流電變為直流電之后，電氣設備會再提升一個臺階，更加簡化、效率更高、性能更好。

　　這一變化也會為包括家電、建筑電器等在內的設備產業帶來巨大的增長空間，相關產業年產值達到2萬億至3萬億元。

　　齊賀透露，他和團隊還完成了中建綠色產業園內4個工廠的“光儲直柔”系統改造，預計今年5月份投入運營，屆時，整個產業園將成為零碳園區。除此之外，他也在上海、安徽、廣州等地推動一批“光儲直柔”示范項目。

　　他提醒，雖然“光儲直柔”系統技術上已經形成一定的成熟度，但整體上還處于試點、起步階段，在光伏與建筑設計融合度、電化學儲能安全隱患、柔性用電技術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條件還有一定的差距。“光儲直柔”不能“跑偏”，如果只有“光儲直”，沒有柔性控制，那么儲能利用效率就不會太高，整個項目的性價比也會大打折扣。(完)