節(jié)約用電超10萬千瓦時、節(jié)約標準煤約33.34噸、減少碳排放超47%,相當于植樹16萬平方米……深汕特別合作區(qū)中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓,是全球首個運行的“光儲直柔”建筑,運行一年多來,實現(xiàn)了建筑由能源的消費者向生產(chǎn)者、存儲者與調(diào)節(jié)者的華麗轉變。
何為“光儲直柔”?
“光”是在建筑區(qū)域內(nèi)建設分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng);“儲”是在供電系統(tǒng)中配置儲能裝置,用電低谷時將富余電量儲存、用電高峰時釋放電量;“直”是形式簡單、易于控制、傳輸效率高的直流供電系統(tǒng);“柔”是建筑根據(jù)清潔能源的發(fā)電情況,柔性調(diào)節(jié)建筑用電需求,使建筑用電與清潔能源發(fā)電實現(xiàn)實時匹配。
中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能研究中心主任、中國節(jié)能協(xié)會理事長江億介紹,“光儲直柔”建筑是將光伏發(fā)電、分布式儲能、直流電建筑、柔性控制系統(tǒng)這4種技術相結合,整合利用,實現(xiàn)建筑節(jié)能低碳運轉。
中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓建筑面積2500平方米,屋頂鋪設的400多平方米太陽能光伏發(fā)電裝置,將太陽能轉化為電能,與傳統(tǒng)的煤炭等能源發(fā)電相比,實現(xiàn)了“零碳”排放,使建筑成為一座“綠色發(fā)電廠”,屋頂?shù)墓夥l(fā)電量可滿足整棟建筑三分之一的用電。
“光儲直柔”建筑的減碳手段主要有兩種,其一是建筑儲能系統(tǒng),可將光伏發(fā)電裝置發(fā)出的多余電量儲備起來,根據(jù)用電需求,隨時調(diào)節(jié)電力供給;其二是通過直流電器的使用,形成用電柔性度,更大程度使用光伏綠電,實現(xiàn)了建筑用電的自我調(diào)節(jié)和自主優(yōu)化,使建筑成為清潔能源的存儲者與調(diào)節(jié)者。中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓的停車場內(nèi),裝備有雙向充電樁,光伏發(fā)電高峰時,多余的光伏電量通過儲能系統(tǒng)可為新能源汽車充電,夜晚或光伏發(fā)電不足時,新能源汽車可以反向為建筑中的其他用電端供電。
據(jù)中建科技綠色發(fā)展研究中心負責人齊賀介紹,推廣采用“光儲直柔”技術的前提,是建筑需要形成直流配電模式,即建筑的全部或部分用電設備需要轉化為直流電源、直流配電、直流負載和雙向充電系統(tǒng)。中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓采用了低壓直流配電系統(tǒng),像樓內(nèi)的打印機、空調(diào)、咖啡機等電器,均被自主研發(fā)改造為使用直流電的設備,可直接使用光伏產(chǎn)生的直流電。
近年來,中建科技與清華大學聯(lián)合“揭榜掛帥”,深耕“光儲直柔”技術,組成以江億院士為研發(fā)團隊帶頭人的中建科技——清華大學深圳國際研究生院“未來城市聯(lián)合實驗室”,在不到一年的時間內(nèi),實驗室已完成與“光儲直柔”技術體系有關的發(fā)明專利、實用新型專利申報共11項、軟件著作權1項。
黨的十八大以來,中國累計建成綠色建筑約85億平方米,完成既有建筑節(jié)能改造約17億平方米。隨著“光儲直柔”等技術的不斷應用,中國的綠色建筑將更加充滿生機與活力。
圖為深汕特別合作區(qū)中建綠色產(chǎn)業(yè)園辦公樓