安科瑞 马香霞

概述

随着全球气候变化的加剧和环保意识的提高，建筑行业作为全球能源消耗最大的行业之一，需减少建筑能耗放以实现低碳经济。光储直柔技术的应用可以有效减少建筑能耗和碳排放，并有助于推动建筑行业向更加可持续发展。然而由于光储直柔技术的复杂性和成本较高，以及政策法规和市场机制的不完善，这一技术在实际应用中面临困难和挑战，因此开展光储直柔技术在建筑行业的应用研究，对于促进低碳经济发展和推动建筑行业可持续发展的意义。

一、光储直柔的含义

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光储直柔（PEDF）是在建筑领域应用光伏、储能、直流配电和柔性交互四项技术的简称。

“光”指的是太阳能光伏发电，在 BIPV 领域中，相关产品可直接作为光伏建材使用，与建筑完美结合。

“储”指的是建筑中的储能设备，包括电化学储能、生活热水蓄能、建筑围护结构热惰性蓄能等多种形式。有效、安全、经济的储能方式对于可再生能源的高效利用至关重要。

“直”指的是建筑低压直流配电系统。直流设备连接至建筑的直流母线，直流母线通过 AC/DC 双向变换器与外电网连接。

“柔”指的是柔性用电，这也是“光储直柔”系统的最终目的。在满足正常使用的条件下，通过各类技术使建筑对外界能源的需求量具有弹性，以应对大量可再生能源供给带来的不确定性。

“光储直柔”技术是在建筑能效提升基础上进一步实现电能替代与电网友好交互的新型建筑配电技术，是支撑碳中和目标的重要技术路径。它的应用具有多方面的意义，比如能带动储能电池产业发展，推动直流电器开发，带动家电产业变革；其配备的储能电池可使用电动汽车淘汰下来的旧电池，实现资源再利用；未来家庭、建筑中的电气设备都可能直接使用直流电，带来设备的升级和性能提升等。

二、对建筑、园区能耗的影响

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（1）通过使用光储直柔技术，建筑、园区能够更加高效地利用可再生能源，减少对传统能源的依赖。光储直柔技术将太阳能电池板、储能电池等组件有机地结合在一起，实现在同一空间内的光电转换和储能，提高了能源的利用效率。此外，该技术还可以实现在建筑、园区内部分能源自给自足，从而减少了外部能源的消耗。

（2）光储直柔技术可以减少建筑、园区的能源消耗。在普通建筑中，灯光、空调、电梯等设备的能耗占比较大。而通过使用光储直柔技术，可以将光电转换与灯光发射有机地结合在一起，实现灯具的自发光，减少了灯具的 能耗。此外，该技术还可以对建筑、园区内部的温度和湿度进行精确控制，减少空调能耗。通过灵活的柔性设计，能够在不影响建筑美观和舒适性的前提下，减少对能源的消耗。

三、发展趋势

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随着人们对环保和节能的要求日益提高，光储直柔技术的发展前景十分广阔。目前，光储直柔技术在硅太阳能电池、钙钛矿电池、有机太阳能电池等方面都有所应用。未来光储直柔技术在以下几个方面有望实现进一步的突破。

（1）目前，光伏的转换效率已经达到了20% 以上，而新型的钙钛矿电池甚至可以达到30% 以上，将更高效地利用太阳能等清洁能源。

（2）成本不断降低。随着生产工艺的改进和材料成本的下降，以及产业链的完善和规模化生产的实现，电流转换模块和直流灯具的成本将进一步降低，从而更加普及和应用于建筑领域。

（3）可靠性不断提高。随着技术的不断发展，光储直柔技术的稳定性和可靠性将不断提高。直流灯具、直流空调等寿命、安全性等问题，也将逐步得到解决。

（4）应用场景越来越广泛。目前，光储直柔技术主要应用于建筑领域的光伏发电、储能等方面。未来，随着技术的不断发展和创新，光储直柔技术的应用场景将越来越广泛，包括但不限于智能家居、智能办公、智慧城市等。

四、安科瑞相关产品

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电碳表

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碳电表是一种新型的计量工具，它的出现是为了帮助我们更好地理解和计算企业在电力使用中的碳排放。它的工作原理是根据实际电能消耗的计量数据，动态计算并按照使用条件、区域等因素更新电碳因子，也就是平均每度电所蕴含的碳排放量。这个数值是实时更新的，能够真实反映企业电力使用中的碳排放情况。碳电表的出现对于企业有着非常重要的意义，有了这些数据，企业就可以追踪产品生产过程的碳排放，根据碳排放情况优化生产用电安排，制定更加绿色低碳的生产模式。

安科瑞AEM96三相多功能碳电表，集成三相电力参数测量、遥信、遥控、分时电能计量及碳排放统计，根据不同使用工况的电碳折算因子集成碳结算功能，包含12组碳排放值及对应的碳排放因子，它能够实时计算并给出企业生产用电带来的碳排放量，让碳排放像电能一样方便记录，配合安科瑞碳资产管理平台，大大简化企业的碳排放统计工作。

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Acrel-2000MG微电网储能能量管理系统

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（1）系统概述

Acrel-2000MG微电网能量管理系统，能够对企业微电网的源（市电、分布式光伏、微型风机）、网（企业内部配电网）、荷（固定负荷和可调负荷）、储能系统、新能源汽车充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和高级控制功能，满足微电网运行监视全面化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求。

本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入，全天候进行数据采集分析，直接监视光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况，是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。

该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，促进可再生能源应用，提高电网运行稳定性、补偿负荷波动；有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。

微电网能量管理系统 是一套具有发电优化调度、负荷管理、实时监测并自动实现微电网同步等功能的能量管理系统。

微电网能量管理系统应采用分层分布式结构，整个能量管理系统在物理上分为三个层：设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持Modbus RTU、Modbus TCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信规约。

（2）系统应用场景

系统可应用于城市、高速公路、工业园区、工商业区、居民区、智能建筑、海岛、无电地区可再生能源系统监控和能量管理需求。

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分布式光伏运维云平台

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（1）平台概述

“十四五”期间，随着“双碳”目标提出及逐步落实，本就呈现出较好发展势头的分布式光伏发展有望大幅提速。就“十四五”光伏发展规划，国家发改委能源研究所可再生能源发展中心副主任陶冶表示，“双碳”目标意味着国家产业结构的调整，未来10年，新能源装机将保持在110GW以上的年增速，这里面包含集中式光伏电站和分布式光伏电站。相较于集中式电站来说，分布式对土地等自然资源没有依赖，各个地方的屋顶就是分布式电站的形成基础，在碳中和方案的可选项中，分布式光伏由于其灵活性必将被大力发展，目前已有河北、甘肃、安徽、浙江、陕西等9省发布关于分布式光伏整县推进工作的通知。

目前我国的两种分布式应用场景分别是：广大农村屋顶的户用光伏和工商业企业屋顶光伏，这两类分布式光伏电站今年都发展迅速。

（2）平台结构

用户光伏

中小容量光伏电站

大容量分布式光伏电站

五、结语

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光储直柔技术在建筑领域应用前景广阔。随着技术的不断发展和成熟，越来越多的建筑项目开始采用该技术，同时，也有越来越多的研究和实践探索出新的应用场景和模式，例如大规模的住宅小区、商业综合体及工业园区等。未来，预计该技术的发展将会更加多样化和智能化，同时也需加强对技 术标准和规范的制订和执行，以保证技术的稳定性和可靠性。