直流建築

直流建築

直流建築(DC Building),從狹義上說,是指採用低壓直流配電系統的建築。

從廣義上說,直流建築並非簡單的將交流電源轉化成直流電源,其重要特徵是“光伏、儲能、直流、柔性”以及四者的協同。其核心應具備以下五點特徵:

(1)高比例建築場地內光伏;

(2)採用低壓直流配電系統;

(3)高比例柔性直流用電設備;

(4)安裝儲能裝置和智慧型充電樁;

(5)具備與城市電網互動的能力。

基本介紹

  • 中文名:直流建築
  • 外文名:Direct Current Building(DCB)
  • 適用領域:能源、建築
  • 所屬學科:能源、建築
技術背景,技術特徵,

技術背景

近年來,國內外建築領域新的概念和研究熱點層出不窮,從節能建築可持續性建築綠色建築、近零能耗建築、淨零能耗建築、零能源建築生態建築、到最近直流建築,各具特色和側重點,但共同的目標之一都是為了降低二氧化碳的排放量,實現碳減排
直流與交流相比具有形式簡單、易於控制、傳輸效率高等特點,在航空、通信、艦船等專用系統中都大量的採用直流供電系統。但由於過往技術的局限性,直流變壓困難、傳輸距離有限,在建築低壓配電系統中一直採用交流形式,隨著電力電子技術發展,直流變壓問題逐步得到解決,建築直流供電系統重新為行業所關注。
在建築中採用直流供電系統目的在於利用直流簡單、易於控制的特點,便於光伏、儲能等分散式電源靈活、高效的接入和調控,實現可再生能源的大規模建築套用;同時利用低壓直流安全性好的特點,打造本質安全的用電環境。

技術特徵

高比例建築場地內光伏
低碳清潔發展的背景下,建築場地內可再生能源逐漸成為建築的標配,充分利用建築屋頂和立面資源,兼顧效率和一體化,安裝分散式太陽能光伏,優先自發自用。
低壓直流配電系統
低壓直流配電系統是以低壓直流配電線路(電壓1500V以下)以及相應的控制保護設備組成的電力系統。建築內終端用電設備多是直流裝置,如LED光源的照明裝置,電腦、顯示器等IT設備,空調、冰櫃等白色家電,以及電梯、風機、水泵等大功率裝置,都需要直流驅動,光伏和蓄電池也要求直流接入。採用低壓直流配電具有明顯的優勢。
高比例柔性直流用電設備
直流電系統的電壓可以在很大範圍內變化(例如±30%),對電壓敏感的用電設備通過DC/DC接入直流母線,DC/DC可以根據用電設備的特點自行調節其用電電壓,而帶有智慧型調節功能的用電設備還可以根據母線電壓的變化自行對其用電功率進行調節。直流用電設備的柔性是指利用終端用能需求的柔性,用電設備自身根據電力供應側變化進行調整回響的能力。
安裝儲能裝置和智慧型充電樁
建築內安裝的儲能裝置是直流建築的重要組成部分,通過終端蓄電方式協調光伏發電與建築用電的不同步、緩解建築用電峰谷變化對電網的衝擊、做到削峰填谷,平衡供需矛盾,並進一步提高建築用電可靠性和安全性。同時,隨著電動車的普及,解決充電過程對電網的衝擊迫在眉睫,與建築用電設備協同,進行錯峰有序充電(甚至放電)是有效的解決路徑,能有效緩解電網裝機容量面臨不足的問題,並提高建築變電設備的利用率。
具備與城市電網互動的能力
能量和信息從供應端到需求端的單向流動,是制約城市能源體系進一步提升效率的瓶頸之一。通過採用低壓直流配電系統,利用電力電子裝置的高可控性,實現削峰填谷、需求側回響等與電網友好互動的功能。

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