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摘要：居住建筑比辦公建筑更容易實現(xiàn)分布式蓄電，以實現(xiàn)電的穩(wěn)定性需求。充分結(jié)合電動汽車動力電池與充電樁，可有效利用建筑用電低谷時的容量，不僅無需增加總的供配電容量，還可減少約一半分布式蓄電池的配置容量，從而使成本大大降低。這時候大量電動汽車接入電網(wǎng)充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。
（來源：微信公眾號“中國能源報” ID：cnenergy 作者：中國能源報）
9月19日，能源產(chǎn)業(yè)獻禮“新中國70華誕”主題活動——第三屆（2019）中國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展年會暨首屆“能源文化節(jié)”在京舉行。年會同期舉辦了“2019中國城市能源變革高峰論壇”。中國工程院院士江億在會上致辭時認為，大量電動汽車接入電網(wǎng)充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。“北京市現(xiàn)在有約8億平方米的民用建筑、約200萬輛電動汽車，用電負荷約800萬千瓦，如果有一半建筑用電實現(xiàn)直流化，再充分結(jié)合電動汽車動力電池與充電樁，就無需再“壓榨”河北省的電廠了，還能形成1000萬千瓦可再生電力的接收能力。”江億認為。
以下為發(fā)言摘編
供給側(cè)與消費側(cè)的能源革命主要包括三方面：
▲第一是保證能源安全，對外依存度不能太高；
▲第二是改變能源結(jié)構(gòu)，解決霧霾問題；
▲第三是大力減少化石能源，從而實現(xiàn)低碳發(fā)展，應(yīng)對氣候變化。
要實現(xiàn)這樣的能源革命目標，就必須大力發(fā)展非碳、零碳能源，減少對化石能源的依賴。路徑就是大比例發(fā)展水電、風(fēng)電、光伏等零碳的可再生能源，以及核電，從依賴化石能源轉(zhuǎn)為依賴非碳能源。這些非碳能源特點是都帶“電”字，所以能源利用路徑從原來的化石能源發(fā)電、供熱轉(zhuǎn)為直接從可再生能源發(fā)電。因此需要大幅度提高城市能源用電比例，迎接新的電氣化時期到來。
以前發(fā)電廠與末端用戶的連接是剛性的，即任何一個時候發(fā)出的電都得在這一瞬間消耗掉，供需之間是強耦合的。而現(xiàn)在可再生電力不確定性、隨機性非常強，電力消費側(cè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)用戶比例變少、民用建筑比例變大，也有隨機性因素。這兩個隨機性互相疊加，導(dǎo)致供需關(guān)系成為非常大的問題，所以必須變剛性連接為柔性連接，改為大比例的可再生能源電力，這種柔性連接供需的電力關(guān)系，可能變成新一代能源系統(tǒng)城市里最主要的問題。
隨著現(xiàn)代化城市發(fā)展，建筑、交通用電比例越來越大，電動汽車有可能替代燃油車，成為主要的交通方式。隨著電動汽車的使用比例增加，若用現(xiàn)在的模式解決充電樁問題，對電網(wǎng)是極大的沖擊，而且極不穩(wěn)定，這些是必須要解決的問題。
解決的核心是要發(fā)展建筑的柔性用電模式。建筑中大量的變壓器、設(shè)備有空載現(xiàn)象，再加上建設(shè)充電樁，使城市配電容量加大一倍甚至更多，這將給城市配電系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行帶來較大的挑戰(zhàn)。
如何使充電系統(tǒng)、建筑用電系統(tǒng)變害為寶？調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)負荷變化匹配可再生能源的柔性負載，是當(dāng)前面臨的大問題。這幾年國內(nèi)不少企業(yè)、研究機構(gòu)等認為，未來要在建筑中安裝蓄電池，同時連接室外充電樁，實現(xiàn)全直流化。
直流最大的好處是什么？這樣一來，負載就從剛性變成柔性，允許直流側(cè)電壓在正負30%范圍內(nèi)變化且不會影響任何供電。
還有一類可間歇運行的裝置，根據(jù)電壓的變化調(diào)節(jié)，在低壓的時候供應(yīng)不足時關(guān)閉，高壓的時候再打開。只要靠直流電壓的母線變壓變化為信號，傳導(dǎo)到各個末端，各個末端根據(jù)自己的特征可以自行調(diào)節(jié)容量變化，實現(xiàn)柔性。這個柔性有多大？初步估計，根據(jù)電壓變化響應(yīng)，辦公建筑用電負荷變化幅度可達到15%-30%，酒店則可達到30%。
原來不考慮柔性的時候，要安裝很大容量的電池才能實現(xiàn)建筑物的柔性用電?，F(xiàn)在考慮了建筑本身負荷可以調(diào)節(jié)的因素之后，不需要安裝特別大容量的電池就可以實現(xiàn)建筑整體柔性，并且進一步提高供電可靠性和供電質(zhì)量。
居住建筑比辦公建筑更容易實現(xiàn)分布式蓄電，以實現(xiàn)電的穩(wěn)定性需求。充分結(jié)合電動汽車動力電池與充電樁，可有效利用建筑用電低谷時的容量，不僅無需增加總的供配電容量，還可減少約一半分布式蓄電池的配置容量，從而使成本大大降低。這時候大量電動汽車接入電網(wǎng)充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。
北京市現(xiàn)在有約8億平方米的民用建筑、約200萬輛電動汽車，用電負荷約800萬千瓦，如果有一半建筑可以變成直流系統(tǒng)，并按照上述方法設(shè)計充電樁，就無需再用“壓榨”河北省的電廠了，還能形成1000萬千瓦可再生電力的接收能力，并可大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電。同時因為沒有了用電高峰，整個城市配電網(wǎng)容量會大幅度降低，這是一個電力系統(tǒng)的根本變化。
（來源：微信公眾號“中國能源報” ID：cnenergy 作者：中國能源報）
9月19日，能源產(chǎn)業(yè)獻禮“新中國70華誕”主題活動——第三屆（2019）中國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展年會暨首屆“能源文化節(jié)”在京舉行。年會同期舉辦了“2019中國城市能源變革高峰論壇”。中國工程院院士江億在會上致辭時認為，大量電動汽車接入電網(wǎng)充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。“北京市現(xiàn)在有約8億平方米的民用建筑、約200萬輛電動汽車，用電負荷約800萬千瓦，如果有一半建筑用電實現(xiàn)直流化，再充分結(jié)合電動汽車動力電池與充電樁，就無需再“壓榨”河北省的電廠了，還能形成1000萬千瓦可再生電力的接收能力。”江億認為。
以下為發(fā)言摘編
供給側(cè)與消費側(cè)的能源革命主要包括三方面：
▲第一是保證能源安全，對外依存度不能太高；
▲第二是改變能源結(jié)構(gòu)，解決霧霾問題；
▲第三是大力減少化石能源，從而實現(xiàn)低碳發(fā)展，應(yīng)對氣候變化。
要實現(xiàn)這樣的能源革命目標，就必須大力發(fā)展非碳、零碳能源，減少對化石能源的依賴。路徑就是大比例發(fā)展水電、風(fēng)電、光伏等零碳的可再生能源，以及核電，從依賴化石能源轉(zhuǎn)為依賴非碳能源。這些非碳能源特點是都帶“電”字，所以能源利用路徑從原來的化石能源發(fā)電、供熱轉(zhuǎn)為直接從可再生能源發(fā)電。因此需要大幅度提高城市能源用電比例，迎接新的電氣化時期到來。
以前發(fā)電廠與末端用戶的連接是剛性的，即任何一個時候發(fā)出的電都得在這一瞬間消耗掉，供需之間是強耦合的。而現(xiàn)在可再生電力不確定性、隨機性非常強，電力消費側(cè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)用戶比例變少、民用建筑比例變大，也有隨機性因素。這兩個隨機性互相疊加，導(dǎo)致供需關(guān)系成為非常大的問題，所以必須變剛性連接為柔性連接，改為大比例的可再生能源電力，這種柔性連接供需的電力關(guān)系，可能變成新一代能源系統(tǒng)城市里最主要的問題。
隨著現(xiàn)代化城市發(fā)展，建筑、交通用電比例越來越大，電動汽車有可能替代燃油車，成為主要的交通方式。隨著電動汽車的使用比例增加，若用現(xiàn)在的模式解決充電樁問題，對電網(wǎng)是極大的沖擊，而且極不穩(wěn)定，這些是必須要解決的問題。
解決的核心是要發(fā)展建筑的柔性用電模式。建筑中大量的變壓器、設(shè)備有空載現(xiàn)象，再加上建設(shè)充電樁，使城市配電容量加大一倍甚至更多，這將給城市配電系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行帶來較大的挑戰(zhàn)。
如何使充電系統(tǒng)、建筑用電系統(tǒng)變害為寶？調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)負荷變化匹配可再生能源的柔性負載，是當(dāng)前面臨的大問題。這幾年國內(nèi)不少企業(yè)、研究機構(gòu)等認為，未來要在建筑中安裝蓄電池，同時連接室外充電樁，實現(xiàn)全直流化。
直流最大的好處是什么？這樣一來，負載就從剛性變成柔性，允許直流側(cè)電壓在正負30%范圍內(nèi)變化且不會影響任何供電。
還有一類可間歇運行的裝置，根據(jù)電壓的變化調(diào)節(jié)，在低壓的時候供應(yīng)不足時關(guān)閉，高壓的時候再打開。只要靠直流電壓的母線變壓變化為信號，傳導(dǎo)到各個末端，各個末端根據(jù)自己的特征可以自行調(diào)節(jié)容量變化，實現(xiàn)柔性。這個柔性有多大？初步估計，根據(jù)電壓變化響應(yīng)，辦公建筑用電負荷變化幅度可達到15%-30%，酒店則可達到30%。
原來不考慮柔性的時候，要安裝很大容量的電池才能實現(xiàn)建筑物的柔性用電?，F(xiàn)在考慮了建筑本身負荷可以調(diào)節(jié)的因素之后，不需要安裝特別大容量的電池就可以實現(xiàn)建筑整體柔性，并且進一步提高供電可靠性和供電質(zhì)量。
居住建筑比辦公建筑更容易實現(xiàn)分布式蓄電，以實現(xiàn)電的穩(wěn)定性需求。充分結(jié)合電動汽車動力電池與充電樁，可有效利用建筑用電低谷時的容量，不僅無需增加總的供配電容量，還可減少約一半分布式蓄電池的配置容量，從而使成本大大降低。這時候大量電動汽車接入電網(wǎng)充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。
北京市現(xiàn)在有約8億平方米的民用建筑、約200萬輛電動汽車，用電負荷約800萬千瓦，如果有一半建筑可以變成直流系統(tǒng)，并按照上述方法設(shè)計充電樁，就無需再用“壓榨”河北省的電廠了，還能形成1000萬千瓦可再生電力的接收能力，并可大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電。同時因為沒有了用電高峰，整個城市配電網(wǎng)容量會大幅度降低，這是一個電力系統(tǒng)的根本變化。
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