江亿：我国建筑的碳达峰和碳中和

11月16日下午，由“中国（无锡）国际新能源大会暨展览会（CREC）”组委会和中国能源研究会共同主办的“2022碳中和行动闭门会会议”在无锡成功举办。本次会议以“产融结合·零碳引领”为主题。会上中国工程院院士、中国节能协会理事长江亿分享《我国建筑的碳达峰和碳中和》。

以下为讲话全文：

未来新型电力系统的建设，发展风电光伏是关键，而发展风电光伏的关键就是有效消纳，按照规划，未来实现碳中和需要建50亿千瓦风电光伏装机规模，每年提供4万亿度电，占总电量的60%。如此多的风电光伏可以大比例安装在西部沙漠各地区吗？这个分析有一定问题，目前光伏装机成本急剧下降，按照电量计算，发电成本已低于燃煤电厂，但要从西北部输入到东部，长途输电的成本跟风光的装机成本几乎差不多，在3元-4元/瓦。

从发电来看，为了解决输送问题需在发电端装储能，而储能只能解决输电网的利用率。若在用电终端装储能，更重要的是储能可以用来解决发电用电在时间上不同步的问题，所以用电侧装储能更有意义，此时又与2000公里距离差有很大矛盾。

另一很实际的问题，如果在西北部安装风电光伏，最后“千军万马”都通过河西走廊，而河西走廊中部有张掖，南有祁连山，北边是沙漠和大山，在中间的空白里头装上百条、几百条、千万千瓦级别的输电线路有很大的困难，空间不足。从这些问题出发可以分析出来，中国要靠风电光电解决问题，重点还得在中东部负荷密集区来发展风电光电，应该是50亿千瓦在中东部，20亿千瓦安装在西北。这样中东部地区每年，一天里边不同时刻，风电光电占总电量的比例会在50-70%之间变化。如何解决风光消纳问题，就成为发展风光电的重点。现在大力发展抽水蓄能，包括用水来做风控调节，还有各种集中储能的设施，像化学储能、物理空气压缩储能、惯性、飞轮等等，包括用火电来调峰，再用C4X来回收二氧化碳，这些办法的投资都非常高，属于高成本的储能方式，所以只能解决30-40%的储能跟调节的任务，剩下百分之六七十的电力调节是依靠用电终端来解决，因为终端储能有巨大的潜力。比如，未来大力发展电动汽车，到2035年，中国将有3亿辆以上的电动四轮小轿车，每个车储电电池是在50-100度电，如果平均70度电，3亿辆车是200亿度电一天的储电能力。中东部地区要用6万亿度电一年的风电光电，一天是二三百亿度，要是有200亿度电的储电能力，基本能够实现对风光的消纳、储存、调节。

此外，建筑终端具有很大的调蓄能力，包括上世纪就开始冰蓄冷、水蓄冷，包括建筑里有大量的风机、水泵，要是让它在2-3个小时这段时间降低转速，80%的转速能使得风量跟水量循环量降到80%。稍微对建筑环境有一点儿影响，但是电功率可就降50%。此外，热泵或者电加热的生活热水通过热水箱蓄热就可以改变用电时间，包括冰箱冷柜这些可时移的用电设备，还有高峰时段对部分次要负荷。据悉，扶梯也可以实行变速调节、还有小家电（里面带有蓄电池），看着每个都不大，但是按照统计全球电池总量的30%左右，都用在小家电上。所以把这块资源要利用起来，这是一个巨大的市场潜力。因此，电动车200亿度电一天，若用了70%，150亿度电，建筑要提供50亿度电一天，两者结合便完成光储调节要求。

接下来的问题到底如何接入？我们提出来建筑光储直柔配电，其中很重要一条是把充电桩接到了建筑内网上，利用建筑本身的配电容量，在建筑配电容量有富裕的时候通过充电桩给车充电。在电力不足时，甚至还可以从车里边取电，供建筑用。这样光储直柔建筑这里边是直流母线，外电往来经过ACDC整流，由直流母线配电给各个用电终端用，这个ACDC就可以根据取电功率来实时的调节直流母线电压。当希望从外边取更多的电时，只要把输出的直流母线电压提高，就会号召各个用电末端，包括这些充电的蓄电池的都用电，这时候取电功率就大了。当希望降低从电网的取电功率的时候，只要把直流母线电压调低，这时候各个用电终端就会尽可能的减少用电功率，这些充电装备就停止了储电，甚至于电压再低，可以释放部分电力从车里头来支撑建筑物里面的用电。这样一来就可以通过调节直流母线电压来调节从电网的取电功率，从而实现整个建筑灵活用电的目的。

问题来了，根据什么信号来调节从电网上的取电电量？什么时候该多取电？什么时候应该少取电？进一步再考虑，既然直流的光储直柔能干这个事儿，若在交流网上加个载波信号，直接用信号去激励各个终端自行进行调节，也行吗？所以不一定是直流。这个基本问题就变成了到底是如何实现用电终端跟电网的协同，这是问题的本质。

江亿表示，风电光伏的有效消纳需要靠终端的蓄能跟调节能力来破解。刚提出来的电力动态碳排放责任因子的说法仅仅是研究构思，希望在真实电网模拟实施。通过模拟检查各种可能出现的情况和问题，不断的修正，使其更符合实际情况。同时，我也呼吁敢为天下先的电力部门先行试验，共同为破解中国新能源消纳的难题，充分调动终端的储能和调节资源，开辟出一条中国特色的新路来。谢谢大家。