摘要：居住建筑比辦公建筑更容易實(shí)現(xiàn)分布式蓄電，以實(shí)現(xiàn)電的穩(wěn)定性需求。充分結(jié)合電動(dòng)汽車動(dòng)力電池與充電樁，可有效利用建筑用電低谷時(shí)的容量，不僅無(wú)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(shí)候大量電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。

（來(lái)源：微信公眾號(hào)“中國(guó)能源報(bào)” ID：cnenergy 作者：中國(guó)能源報(bào)）

9月19日，能源產(chǎn)業(yè)獻(xiàn)禮“新中國(guó)70華誕”主題活動(dòng)——第三屆（2019）中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展年會(huì)暨首屆“能源文化節(jié)”在京舉行。年會(huì)同期舉辦了“2019中國(guó)城市能源變革高峰論壇”。中國(guó)工程院院士江億在會(huì)上致辭時(shí)認(rèn)為，大量電動(dòng)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(wàn)輛電動(dòng)汽車，用電負(fù)荷約800萬(wàn)千瓦，如果有一半建筑用電實(shí)現(xiàn)直流化，再充分結(jié)合電動(dòng)汽車動(dòng)力電池與充電樁，就無(wú)需再“壓榨”河北省的電廠了，還能形成1000萬(wàn)千瓦可再生電力的接收能力。”江億認(rèn)為。

以下為發(fā)言摘編

供給側(cè)與消費(fèi)側(cè)的能源革命主要包括三方面：

▲第一是保證能源安全，對(duì)外依存度不能太高；

▲第二是改變能源結(jié)構(gòu)，解決霧霾問(wèn)題；

▲第三是大力減少化石能源，從而實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展，應(yīng)對(duì)氣候變化。

要實(shí)現(xiàn)這樣的能源革命目標(biāo)，就必須大力發(fā)展非碳、零碳能源，減少對(duì)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(diǎn)是都帶“電”字，所以能源利用路徑從原來(lái)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(shí)期到來(lái)。

以前發(fā)電廠與末端用戶的連接是剛性的，即任何一個(gè)時(shí)候發(fā)出的電都得在這一瞬間消耗掉，供需之間是強(qiáng)耦合的。而現(xiàn)在可再生電力不確定性、隨機(jī)性非常強(qiáng)，電力消費(fèi)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(jī)性因素。這兩個(gè)隨機(jī)性互相疊加，導(dǎo)致供需關(guān)系成為非常大的問(wèn)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(wèn)題。

隨著現(xiàn)代化城市發(fā)展，建筑、交通用電比例越來(lái)越大，電動(dòng)汽車有可能替代燃油車，成為主要的交通方式。隨著電動(dòng)汽車的使用比例增加，若用現(xiàn)在的模式解決充電樁問(wèn)題，對(duì)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(wèn)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(yùn)行帶來(lái)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(fù)荷變化匹配可再生能源的柔性負(fù)載，是當(dāng)前面臨的大問(wèn)題。這幾年國(guó)內(nèi)不少企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等認(rèn)為，未來(lái)要在建筑中安裝蓄電池，同時(shí)連接室外充電樁，實(shí)現(xiàn)全直流化。

直流最大的好處是什么？這樣一來(lái)，負(fù)載就從剛性變成柔性，允許直流側(cè)電壓在正負(fù)30%范圍內(nèi)變化且不會(huì)影響任何供電。

還有一類可間歇運(yùn)行的裝置，根據(jù)電壓的變化調(diào)節(jié)，在低壓的時(shí)候供應(yīng)不足時(shí)關(guān)閉，高壓的時(shí)候再打開(kāi)。只要靠直流電壓的母線變壓變化為信號(hào)，傳導(dǎo)到各個(gè)末端，各個(gè)末端根據(jù)自己的特征可以自行調(diào)節(jié)容量變化，實(shí)現(xiàn)柔性。這個(gè)柔性有多大？初步估計(jì)，根據(jù)電壓變化響應(yīng)，辦公建筑用電負(fù)荷變化幅度可達(dá)到15%-30%，酒店則可達(dá)到30%。

原來(lái)不考慮柔性的時(shí)候，要安裝很大容量的電池才能實(shí)現(xiàn)建筑物的柔性用電。現(xiàn)在考慮了建筑本身負(fù)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(shí)現(xiàn)建筑整體柔性，并且進(jìn)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(shí)現(xiàn)分布式蓄電，以實(shí)現(xiàn)電的穩(wěn)定性需求。充分結(jié)合電動(dòng)汽車動(dòng)力電池與充電樁，可有效利用建筑用電低谷時(shí)的容量，不僅無(wú)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(shí)候大量電動(dòng)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(wàn)輛電動(dòng)汽車，用電負(fù)荷約800萬(wàn)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(jì)充電樁，就無(wú)需再用“壓榨”河北省的電廠了，還能形成1000萬(wàn)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(shí)因?yàn)闆](méi)有了用電高峰，整個(gè)城市配電網(wǎng)容量會(huì)大幅度降低，這是一個(gè)電力系統(tǒng)的根本變化。

原標(biāo)題:江億院士：蓄電池+建筑用電直流化，北京就無(wú)需再“壓榨”河北的電廠了