綠色建筑——?dú)夂蜻m應(yīng)性建筑
趨勢(shì)之三,建筑物可以作為能源的存儲(chǔ)單元
現(xiàn)代能源的儲(chǔ)存模式將從傳統(tǒng)的集中式、大型化、中心控制轉(zhuǎn)向?yàn)榉植际健⑿⌒突c建筑緊密結(jié)合的模式。按全國(guó)在2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”的計(jì)劃,新型電力系統(tǒng)可再生能源的應(yīng)用比率要達(dá)到總能源的30%,到2060年“碳中和”可再生能源的布局比例將超過(guò)80%。
可再生能源比例在電網(wǎng)中不斷提升過(guò)程中,由于大量應(yīng)用風(fēng)能、太陽(yáng)能等這些低成本的可再生能源,使得電網(wǎng)波動(dòng)性很大,因此需要大量的儲(chǔ)能設(shè)備來(lái)進(jìn)行均衡。如果采用傳統(tǒng)的集中式的能源儲(chǔ)存模式,不僅成本高,而且可能會(huì)成為城市內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)源。例如2021年4月16日,北京市豐臺(tái)區(qū)發(fā)生了一起大型儲(chǔ)能電站爆炸事故,兩個(gè)消防員在事故中犧牲。該項(xiàng)目包括25MWh的磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能,是北京城市中心最大規(guī)模的商業(yè)用戶側(cè)儲(chǔ)能電站。此次事故后北京市政府當(dāng)即決定把這一類(lèi)大型能源儲(chǔ)存裝置立項(xiàng)全部撤銷(xiāo)。但如果通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)的變革,使建筑與分布式的儲(chǔ)能裝置相結(jié)合,這不僅能解決建筑自身能源儲(chǔ)存的問(wèn)題,更能為構(gòu)建一個(gè)安全的城市電網(wǎng)做出巨大貢獻(xiàn),且在技術(shù)上也都是成熟可實(shí)施的。又例如太陽(yáng)能光伏可與柔性直流技術(shù)更好地匹配,從而使建筑太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效率和可靠性進(jìn)一步得到提升。
社區(qū)微電網(wǎng)
從目前的趨勢(shì)來(lái)看,在2030年時(shí)我國(guó)將會(huì)有1億輛電動(dòng)車(chē),目前每輛電動(dòng)車(chē)的儲(chǔ)電能力平均是60度電,這就意味著有60億度電可瞬間儲(chǔ)存在電動(dòng)車(chē)內(nèi),這樣巨量的儲(chǔ)電能力若合理調(diào)配就能使電網(wǎng)得到穩(wěn)定運(yùn)行。例如通過(guò)利用社區(qū)的分布式能源微電網(wǎng)以及電動(dòng)車(chē)儲(chǔ)能組成“微能源系統(tǒng)”,在電網(wǎng)處于用電峰谷的時(shí)候,使所有社區(qū)停放的電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行自動(dòng)低價(jià)充電;當(dāng)電網(wǎng)處于用電峰頂時(shí),可以借用電動(dòng)車(chē)所儲(chǔ)的電按峰谷差價(jià)出售給電網(wǎng)一部分電力,這既能對(duì)電網(wǎng)用能進(jìn)行調(diào)節(jié),又能為電動(dòng)車(chē)主帶來(lái)利潤(rùn)。如果外部突發(fā)停電,社區(qū)也可以借助各家各戶的電動(dòng)車(chē)電能作為臨時(shí)能源供應(yīng)。如此一來(lái),這樣的居民小區(qū)實(shí)際上就是一個(gè)發(fā)電單位,也是一個(gè)韌性很強(qiáng)的虛擬電廠。更重要的是,比起傳統(tǒng)的抽水和大型電池蓄能,這種分布式的社區(qū)微電網(wǎng)在儲(chǔ)能成本上、韌性安全保障能力方面都有顯著的優(yōu)勢(shì)。
總之,可再生能源與碳中和建筑必須擁抱這三個(gè)革命性趨勢(shì),希望專(zhuān)委會(huì)能夠抓住歷史機(jī)遇,充分發(fā)揮技術(shù)、平臺(tái)、項(xiàng)目實(shí)踐之間的聯(lián)動(dòng)發(fā)展優(yōu)勢(shì),為建筑和城市雙碳目標(biāo)達(dá)成做出新貢獻(xiàn),真正使我國(guó)領(lǐng)先于全世界更穩(wěn)更快走向碳中和,為實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明做出更大貢獻(xiàn)。