2023-09-30-能源基金会-_中国光储直柔建筑战略发展路径研究_系列报告2-中国光储直柔建筑未来发展实施路径研究-90页_90页_4mb

光储直柔建筑战略发展路径总结

研究背景

• 中国“双碳”目标（碳达峰、碳中和）推动建筑领域向低碳转型。
• 建筑电气化率需从当前48%提升至90%以上，建筑零碳目标需同步推进电力零碳发展。
• 光储直柔建筑集成光伏（发电）、储能（调节）、直流配电（节能）和柔性用电（交互）四大技术，是新型电力系统与建筑节能的关键支撑。

关键技术趋势

1. 建筑光伏

• 分布式光伏占比首次突破50%（2021年），农村地区为主要应用阵地。
• 建筑一体化光伏技术发展，需平衡发电效率与建筑美观性。
• 新材料趋势：钙钛矿电池效率提升至25.7%，成本显著低于硅基材料。

2. 建筑储能

• 锂离子电池为主流，2025年新型储能装机目标3000万kW，政策推动规模化发展。
• 长时储能（如熔盐电池）需技术突破，以补充可再生能源波动性。

3. 直流配电

• 技术优势：减少交直流转换损失，提高用电安全性和控制精度。
• 组成包括光伏电源、DC/DC变换器、用电设备及监控系统。

4. 用电柔性

• 负荷柔性可通过用电设备调节、储能转移、电动车充放电实现。
• 建筑柔性技术需解决时间尺度适配问题，2030年后逐步探索市场化交易机制。

发展实施路径

1. 城乡差异化策略

• 城市：
  • 以“柔”为核心，通过柔性用电、公车电动化、虚拟电厂聚合资源。
  • 优先推进公共建筑示范，逐步向住宅推广。
• 农村：
  • 以“光”为核心，发展“光伏+”系统，结合村级直流微网解决就地消纳问题。
  • 推动农业电气化、提高屋顶资源利用率。

2. 分阶段推进路径

• 近期（政策与技术）：
  • 制定建筑光伏强制安装标准，推广直流配电标准。
  • 建设充电桩基础设施，绑定停车位。
• 中期（示范与市场化）：
  • 开展光储直柔建筑试点，建立零碳认证体系。
  • 探索需求响应补贴机制。
• 长期（柔性价值突破）：
  • 聚合建筑电动车交互能力，推动BVB（建筑-车辆-建筑）技术规模化。
  • 通过柔性调节减少电网调峰压力，实现日级能源平衡。

关键挑战与对策

1. 技术与成本：
   • 优先发展钠离子电池等低成本储能方案。
   • 加快直流机电设备研发，制定标准化产品体系。
2. 政策与市场：
   • 建立建筑柔性用电减碳量认证机制，量化低碳效益。
   • 完善峰谷电价、电力辅助服务市场，保障用户收益。
3. 用户接受度：
   • 推广新“充电文化”，培养电动车柔性充放电习惯。
   • 提升设备用户体验，降低参与门槛。

结论

光储直柔建筑是实现建筑零碳转型的核心技术路径，需通过政策引导、技术攻关和市场机制协同推进。短期重点在标准与试点，长期需突破柔性价值市场化机制，最终形成城乡差异化、分阶段发展的“光储直柔”建筑体系。