蓄電池+建筑用電直流化 北京就無需再“壓榨”河北的電廠了

摘要：居住建筑比辦公建筑更容易實現分布式蓄電，以實現電的穩定性需求。充足結合電動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。這時候大量電動車接入電網充電不僅不是“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，能源產業獻禮“新中國70華誕”主題活動——第三屆（2019）中國能源產業發展年會暨首屆“能源文化節”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，大量電動車接入電網充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。“北京市今朝有約8億平方米的民用建筑、約200萬輛電動車，用電負荷約800萬千瓦，如果有一半建筑用電實現直流化，再充足結合電動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。

以下為發言摘編

供給側與消費側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；

▲第二是改變能源結構，處理霧霾問題；

▲第三是大力減少化石能源，從而實現低碳發展，應對氣候變化。

要實現這樣的能源革命目標，就非得大力發展非碳、零碳能源，減少對化石能源的依靠。路徑就是大比例發展水電、風電、光伏等零碳的可再生能源，以及核電，從依靠化石能源轉為依靠非碳能源。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電、供熱轉為筆直從可再生能源發電。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。

往日發電廠與末端用戶的連接是剛性的，即任何一個時候發出的電都得在這一瞬間消耗掉，供需之間是強耦合的。而今朝可再生電力不確定性、隨機性非常強，電力消費側的結構調整、工業用戶比例變少、民用建筑比例變大，也有隨機性因素。這兩個隨機性互相重疊，導致供需關系成為非常大的問題，所以非得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系，可能變成新一代能源系統城市里最主要的問題。

隨著現代化城市發展，建筑、交通用電比例越來越大，電動車有可能替代燃油車，成為主要的交通方式。隨著電動車的使用比例增加，若用今朝的模式處理充電樁問題，對電網是極大的沖擊，而且極不穩定，這些是非得要處理的問題。

處理的核心是要發展建筑的柔性用電模式。建筑中大量的變壓器、設備有空載現象，再加上建設充電樁，使城市配電容量加大一倍甚至更多，這將給城市配電系統穩定安全運行帶來較大的挑戰。

要怎么樣使充電系統、建筑用電系統變害為寶？調節電力系統負荷變化匹配可再生能源的柔性負載，是當前面臨的大問題。這幾年國內不少企業、研究機構等認為，將來要在建筑中安裝蓄電池，同時連接室外充電樁，實現全直流化。

直流最大的好處有哪些？這樣一來，負載就從剛性變成柔性，準許直流側電壓在正負30%范圍內變化且不會影響任何供電。

還有一類可間歇運行的裝置，依據電壓的變化調節，在低壓的時候供應不足時封閉，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，傳導到各個末端，各個末端依據自己的特征可以自行調節容量變化，實現柔性。這個柔性有多大？初步估計，依據電壓變化應和，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建筑物的柔性用電。今朝考慮了建筑本身負荷可以調節的因素之后，不需要安裝特別大容量的電池就可以實現建筑整體柔性，并且進一步提高供電可靠性和供電質量。

居住建筑比辦公建筑更容易實現分布式蓄電，以實現電的穩定性需求。充足結合電動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。這時候大量電動車接入電網充電不僅不是“禍害”，而且能夠“變廢為寶”。

北京市今朝有約8億平方米的民用建筑、約200萬輛電動車，用電負荷約800萬千瓦，如果有一半建筑可以變成直流系統，并按照上述辦法設計充電樁，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，并可大規模發展風電。同時因為沒有了用電高峰，整個城市配電網容量會大幅度降低，這是一個電力系統的根本變化。

原標題:江億院士：蓄電池+建筑用電直流化，北京就無需再“壓榨”河北的電廠了

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