2023城市建筑光储直柔系统构建模式与工程示范研究报告.pdf

中国光储直柔建筑发展战略路径研究

（二期）

ResearchontheStrategicPathof

PEDFBuildingsinChina(PhaseII)

子课题2：城市建筑光储直柔系统构建模式与工程示范

Task2:PEDFBuildingSystemConstruction

ModeandEngineeringDemonstrationin

UrbanArea

执行摘要

一、背景与总体进展

城市建筑逐步成为能源的消费主体。根据清华大学建筑节能研究

中心发布的《中国建筑节能年度发展研究报告2022》显示，2020年

全国建筑运行能耗总量为10.6亿tce，占全国能源消费总量比重为

21%。2020年全国建筑运行碳排放总量为21.8亿tCO₂，其中直接碳

排放占比27%，电力相关间接碳排放占比52%。随着经济结构调整，

上述比例未来还会进一步提高。

《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰

碳中和工作的意见》明确到2060年我国非化石能源消费比重达到

80%以上。同时，《2030年前碳达峰行动方案》明确提出要提高建筑

终端电气化水平，建设集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电于

一体的“光储直柔”建筑。《城乡建设领域碳达峰实施方案》也明确

提出推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚

拟电厂等技术应用，优先消纳可再生能源电力，主动参与电力需求

侧响应。光储直柔既是建筑实现建筑自身减排、减少间接碳排放的

重要技术，更是与电网互动、解决电力平衡的关键技术。

《中国光储直柔建筑战略发展路径研究》一期成果表明：目前以

煤电为主的电力系统和未来以风光电为主的电力系统，均可通过光

储直柔技术提供柔性负载解决灵活电源严重不足的问题，且光储直

柔将着力解决电力日平衡需求。

因此，本项目拟开展城市建筑光储直柔以“柔”为主，从系统构

建方法和示范工程应用推广两个方面开展研究工作，具体包括城市

建筑光储直柔技术方案、光储直柔工程方案咨询和工程案例集编制

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等三项具体活动。项目执行周期为2022年8月至2023年9月。按

照任务书约定，项目已完成城市建筑光储直柔技术方案、完成光储

直柔工程方案咨询6项，并完成光储直柔案例集的编制和出版。本

项目得到了能源基金会和多位行业专家的支持，执行进展顺利，完

成任务书约定的工作计划。

城市建筑光储直柔技术方案

二、

项目组以形成“只进不出”的城市光储直柔技术方案为目标，首

先以城市片区（配电台区）为研究对象，分析了不同片区建筑规划

条件下，区域分布式屋顶光伏的安装、利用潜力，明确了城市高密

度的城市形态下，区域屋顶光伏的安装容量上限和本地消纳能力；

其次分析了配电台区负荷形态对配电台区一次能源利用效率和配电

线路损耗的影响，再次针对某城市规划片区进行了案例分析，确定

区域光伏安装容量和本地自消纳能力，确定了区域配电系统架构和

需要配置储能进行光伏消纳的重点项目。通过上述研究，明确了城

市区域条件下“只进不出”光储直柔技术方案的光伏消纳目标，并

结合实际工程项目规划和设计对区域“光储直柔”系统应用进行方

案规划，形成经济合理的光储直柔配置方案。

2.1城市区域光伏安装潜力评估

高密度城市形态下屋顶光伏安装容量受到建筑相互遮挡关系的影

响。整体而言