中国光储直柔建筑未来发展实施路径研究_90页_9mb
报告摘要
中国“光储直柔”建筑战略发展路径研究总结
核心内容
本研究聚焦于“光储直柔”建筑系统(PEDF),旨在系统梳理中国建筑规模与负荷特征,全面分析光储直柔技术发展趋势,探索其在未来实现建筑电气化与零碳目标中的作用。研究指出,“光储直柔”建筑技术是实现建筑节能、减少碳排放、提升电网灵活性的重要手段,未来将在城市和农村采取差异化的发展策略。
主要观点
- “光储直柔”技术 是新型电力系统的重要组成部分,是建筑节能的新方向,未来建筑将由用能者转为产消者。
- 建筑节能经历了“三步走”:30%、50%、65%,建筑本体性能与设备系统效率大幅提升,电气化率将从当前的48%提升至2050年的90%以上。
- 未来电力峰谷将被重新定义,白天可能是谷,晚上可能是峰,建筑柔性用电将对解决电力平衡发挥重要作用。
- 建筑柔性价值将突破储能需求,几乎可以解决全部的日调峰需求,无需依赖电网储能和调峰电源。
- “光储直柔”建筑在城市应以“柔”为核心,优先发展公共建筑;在农村则以“光”为核心,发展“光伏+”系统,推动农村电气化和农业机具电动化。
- 技术发展路径 分为近期(政策与科技研发)、近中期(示范)、中远期(柔性价值突破)三个阶段,应从标准制定、充电桩绑定、公共机构示范、零碳认证、商业模式探索、技术攻关六个方面推动发展。
关键信息
- 建筑规模:2020年我国建筑面积总量约660亿平方米,其中城镇住宅292亿平方米、农村住宅227亿平方米、公共建筑140亿平方米。
- 负荷特征:
- 城镇住宅和农村住宅用电量占比最高,分别为28.5%和17.2%。
- 夏季和冬季典型工作日用电负荷高峰均出现在夜晚,夏季午间出现另一个小高峰。
- 公共建筑用电负荷高于住宅建筑,且呈现夏季高峰特征。
- 光伏技术:
- 2021年分布式光伏装机容量占比首次突破50%,户用光伏占分布式光伏的74%。
- 光伏电池技术分为三代,其中第三代如钙钛矿电池具有高效率、低成本的优势。
- 光伏组件效率提升显著,实验室最高效率已达47.1%,量产效率可达22%以上。
- 储能技术:
- 2021年新型储能新增装机规模首次突破2GW,以锂离子电池为主,占新型储能的近90%。
- 建筑储能技术仍处于初级阶段,需考虑布置和消防等特殊要求。
- 技术发展趋势:
- 光储直柔建筑将成为建筑电气化的重点方向,未来将融合光伏、储能、电动车等技术。
- 建筑柔性用电将推动电力系统经济性提升,提高可再生能源消纳比例。
- 需要通过政策、市场机制、技术攻关等手段推动“光储直柔”建筑的规模化应用。
未来实施路径
- 近期(2022-2025):
- 重点在政策制定和科技研发,推动建筑光伏应用。
- 推动充电桩与建筑停车位绑定,成为规划审批的重要内容。
- 近中期(2025-2030):
- 重点在示范推广,推动公共机构率先应用“光储直柔”技术。
- 探索零碳标识认证,解决“帽子”驱动力。
- 探索建筑电力交互(GIB)商业模式,解决“利益”驱动力。
- 中远期(2030-2050):
- 重点在柔性价值突破,实现建筑与电网的协同互动。
- 推动建筑成为虚拟电厂,参与电力辅助服务,实现建筑部门的碳中和目标。
技术与政策建议
- 从标准入手,确保太阳能光伏应用。
- 推动充电桩与建筑停车位绑定,成为规划审批的重要组成。
- 公共机构示范先行,尤其是建筑电动车交互(BVB)技术。
- 探索零碳标识认证,解决“帽子”驱动力。
- 探索建筑电力交互(GIB)商业模式,解决“利益”驱动力。
- 组织技术与产品装备的科技攻关,解决1-100多元化问题。
总结
“光储直柔”建筑技术是实现建筑零碳化和电力系统低碳转型的重要路径。其发展需结合城乡差异,注重政策引导、技术突破和市场机制探索,以实现建筑电气化率提升、可再生能源消纳比例增加以及电力供需平衡。未来,随着技术进步和政策支持,“光储直柔”建筑有望成为推动中国实现“双碳”目标的重要力量。
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