您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 技術(shù)文章 > 怕零碳建筑超預(yù)算?安科瑞微電網(wǎng)削峰填谷,防逆流還省基礎(chǔ)電費(fèi) product center
建筑是全球能耗與碳排放的核心領(lǐng)域 —— 國(guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示,2020 年全球建筑運(yùn)行能耗占社會(huì)總能耗 36%,碳排放占比 37%。未來(lái)新建建筑的增長(zhǎng),將對(duì) “2030 年建筑業(yè)能源強(qiáng)度改善 30%" 目標(biāo)及《巴黎協(xié)定》兌現(xiàn)形成挑戰(zhàn),因此發(fā)展高能效的零碳建筑成為各國(guó)減碳關(guān)鍵路徑。

我國(guó)建筑節(jié)能以 1980-1981 年建筑能耗為基準(zhǔn),按 “每步在上一階段基礎(chǔ)上提效 30%" 劃分階段,目前住宅與公共建筑普遍執(zhí)行 “節(jié)能 50%" 標(biāo)準(zhǔn)。以下聚焦零碳建筑核心知識(shí):

01 零碳建筑的概念


1. 核心定義
在 “能源 - 碳排放" 雙重約束下,零碳建筑基于零能耗建筑升級(jí),覆蓋建筑全生命周期(不僅是運(yùn)行階段,還包括建造過(guò)程的隱含碳排放),核心是通過(guò)建筑本體節(jié)能 + 可再生能源利用,實(shí)現(xiàn) “可再生能源年減碳量≥建筑全年總碳排放量"。
它既采用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)(保溫、節(jié)能窗等),也通過(guò)主動(dòng)技術(shù)提效(智能控制、能源設(shè)備優(yōu)化),同時(shí)注重材料循環(huán)利用,減少全周期碳排放。

2. 與零能耗建筑的區(qū)別
二者常被混淆,但本質(zhì)不同:
零能耗建筑:僅關(guān)注運(yùn)行階段,不消耗常規(guī)能源,依賴可再生能源;
零碳建筑:關(guān)注全生命周期碳排放,以 “碳排放量" 為直接考核指標(biāo),更貼合 “雙碳" 目標(biāo)。
02 零碳建筑標(biāo)準(zhǔn)


目前我國(guó)零碳建筑標(biāo)準(zhǔn)逐步完善,核心有兩項(xiàng):
2021 年 9 月:天津市低碳發(fā)展研究中心牽頭制定全國(guó)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《零碳建筑認(rèn)定和評(píng)價(jià)指南》,以 “室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、能效指標(biāo)、碳排放" 為核心控制指標(biāo),指導(dǎo)建筑從綠色建筑、超低能耗建筑向零碳建筑升級(jí);
2022 年 11 月:中國(guó)建研院牽頭啟動(dòng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《零碳建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》編制,覆蓋零碳建筑、醫(yī)院、社區(qū)、園區(qū)、校園,從多細(xì)分領(lǐng)域明確評(píng)價(jià)要求。
03 零碳建筑的核心內(nèi)容


1. 技術(shù)體系
零碳建筑與超低排放、建筑同屬一套技術(shù)體系,核心通過(guò) 6 大方向?qū)崿F(xiàn):
降需求:用被動(dòng)式設(shè)計(jì)(自然通風(fēng) / 采光、遮陽(yáng)隔熱、提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能)降低用能需求;
提效率:優(yōu)化主動(dòng)能源系統(tǒng)(提升冷熱源效率、新風(fēng)熱回收、智能控制);
拓應(yīng)用:至大化利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉矗?/span>
增碳匯:結(jié)合地勢(shì)增加綠化面積,提升碳吸收能力;
促行為:引導(dǎo)綠色出行、低碳生活,建立個(gè)人排碳核算機(jī)制;
可監(jiān)控:搭建能源監(jiān)測(cè)與碳排放核算平臺(tái)。
2. 關(guān)鍵技術(shù)措施
主動(dòng)式設(shè)計(jì):
太陽(yáng)能系統(tǒng):分 BAPV(屋頂光伏電站,傳統(tǒng)形式)和 BIPV(光伏建材一體化,替代建筑結(jié)構(gòu),晶硅組件為主,轉(zhuǎn)化效率 16%-22%);
地道風(fēng)技術(shù):利用土壤冬暖夏涼特性,縮短空調(diào)開啟時(shí)間,降低能耗;
地源熱泵:以淺層地?zé)釣槔錈嵩矗评淠芎谋葌鹘y(tǒng)中央空調(diào)低 20% 以上。
被動(dòng)式設(shè)計(jì):以氣候?yàn)閷?dǎo)向,通過(guò)建筑本身收集、儲(chǔ)蓄能量(而非依賴耗能設(shè)備),寒地冬季側(cè)重保溫與太陽(yáng)能利用,夏季側(cè)重隔熱遮陽(yáng)。
3. 碳排放計(jì)算
建筑全生命周期碳排放 = 建材生產(chǎn)運(yùn)輸 + 建造拆除 + 運(yùn)行階段碳排放(以二氧化碳當(dāng)量計(jì)):
建材階段:生產(chǎn)與運(yùn)輸過(guò)程耗能排碳;
建造拆除階段:施工、拆除設(shè)備耗能排碳;
運(yùn)行階段:暖通、熱水、照明等耗能排碳(是全周期中持續(xù)時(shí)間至長(zhǎng)的環(huán)節(jié))。
04 零碳建筑案例


蘋果公司加州庫(kù)比蒂諾新總部(俗稱 “宇宙飛船"),耗資 50 億美元,是零碳建筑典型實(shí)踐:
能源端:屋頂光伏陣列可產(chǎn)電 16 兆瓦,搭配 4 兆瓦沼氣燃料電池,并從外部 130 兆瓦太陽(yáng)能裝置補(bǔ)充可再生能源;
生態(tài)端:園區(qū) 175 英畝土地中 80% 為綠地,新增 2500 棵本土樹木,配套自行車與慢跑路線。
05安科瑞解決方案


1.零碳園區(qū)總體架構(gòu)

2.能源管理系統(tǒng)

能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)嚴(yán)格按照導(dǎo)則要求開發(fā),符合導(dǎo)則要求的各項(xiàng)技術(shù)要求,通過(guò)能源計(jì)量體系的建設(shè),實(shí)現(xiàn)如下效果:
①滿足政府對(duì)大型公建、用能單位能耗監(jiān)管的要求、驗(yàn)收的要求;
②通過(guò)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)低效運(yùn)行的中央空調(diào)、空壓機(jī)等高耗能設(shè)備,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù);
③通過(guò)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)能源管網(wǎng)存在的不易發(fā)現(xiàn)的跑冒滴漏情況,減少能源浪費(fèi),節(jié)能降碳;
四、平臺(tái)功能
1.微電網(wǎng)管理功能
削峰填谷:配合儲(chǔ)能設(shè)備、低充高放優(yōu)化用能成本
有序充電:根據(jù)變壓器容量、電價(jià)進(jìn)行引導(dǎo),利用技術(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)充電功率,降低運(yùn)營(yíng)成本
防逆流:針對(duì)自發(fā)自用的新能源系統(tǒng),防止系統(tǒng)電力反送上網(wǎng),避免考核、罰款
需量控制:能量?jī)?chǔ)存、充放電功率跟蹤,防止增加基礎(chǔ)電費(fèi)
需求響應(yīng):基于激勵(lì)、電價(jià)需求響應(yīng),以經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)用戶參與。
柔性擴(kuò)容:短期用電功率大于變壓器容量時(shí),儲(chǔ)能快速放電,滿足負(fù)載用能要求

2.虛擬電廠資源聚合、優(yōu)化調(diào)控
通過(guò)聚合微電網(wǎng)內(nèi)光伏、儲(chǔ)能、充電樁及空調(diào)柔性負(fù)荷,構(gòu)建:資源總覽、資源管理、資源聚合、協(xié)同控制、響應(yīng)評(píng)估等功能,提供資源聚合、市場(chǎng)交易,友好協(xié)同互動(dòng)業(yè)務(wù)支撐。


3.電力監(jiān)控及電能管理
通過(guò)在供配電的關(guān)鍵場(chǎng)所、關(guān)鍵設(shè)備上安裝監(jiān)測(cè)、計(jì)量、控制、保護(hù)等各類智能傳感器,搭建涵蓋35kV到0.4kV的完整電力測(cè)量、計(jì)量、控制體系,結(jié)合視頻監(jiān)視手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)企事業(yè)單位內(nèi)部電能的24h不間斷監(jiān)視。即時(shí)發(fā)現(xiàn)供配電中的隱患,減少事故發(fā)生次數(shù)。即時(shí)定位故障點(diǎn),縮短故障恢復(fù)時(shí)間。

4.電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與治理
電能質(zhì)量分析支持 A 類裝置監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)獲取穩(wěn)態(tài)(三相不平衡度、電壓頻率偏差等)、暫態(tài)(電壓暫升 / 暫降 / 中斷)、瞬態(tài)數(shù)據(jù)及諧波頻譜,可記錄 SOE 事件、做高精度波形分析,通過(guò) ITIC/SEMI F47 曲線標(biāo)注暫態(tài)區(qū)間,結(jié)合國(guó)標(biāo)生成診斷報(bào)告判定指標(biāo)合格性;治理方面,以 SVG 緩解電壓波動(dòng)閃變、APF 治理負(fù)荷側(cè)諧波、功率因數(shù)控制器自動(dòng)投切電容,同時(shí)監(jiān)測(cè)治理裝置運(yùn)行狀態(tài),故障時(shí)及時(shí)報(bào)警。

5.電氣安全
電氣接點(diǎn)測(cè)溫需在電纜接頭等連接點(diǎn)安裝測(cè)溫裝置,實(shí)時(shí)感知溫度,及時(shí)發(fā)送報(bào)警信息;此外,電動(dòng)車充電等場(chǎng)所的末端回路應(yīng)裝電氣防火限流式保護(hù)器,線路短路時(shí)可在 150μs 內(nèi)快速限流,避免電氣火災(zāi);照明及插座安全監(jiān)測(cè)可治理 3N 次諧波與三相不平衡引發(fā)的中性線過(guò)流,支持自主設(shè)定過(guò)電流反饋值,同時(shí)具備電能質(zhì)量數(shù)據(jù)上傳、中性線過(guò)流自動(dòng)斷路及平臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能。

6.智能照明
智能照明控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備運(yùn)行控制的智能化,有效提高照明系統(tǒng)科學(xué)管理水平,節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。通過(guò)定時(shí)開關(guān)和可調(diào)光技術(shù),可以有效地避免無(wú)效照明,從而準(zhǔn)確的利用好每一份照明電能,是實(shí)現(xiàn)綠色照明,節(jié)能減排的有效手段。

7.空調(diào)控制
中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(末端風(fēng)系統(tǒng))組成,相同客觀環(huán)境下,末端設(shè)備啟停數(shù)量及風(fēng)溫、風(fēng)速設(shè)定決定系統(tǒng)整體電耗;負(fù)荷調(diào)峰可通過(guò)中央空調(diào) AI 調(diào)優(yōu)實(shí)現(xiàn),即結(jié)合 AI 算法實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)冷 / 熱負(fù)荷,調(diào)整主機(jī)、水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù),搭配剛性與柔性調(diào)控策略,提升系統(tǒng)效率、降低電負(fù)荷,避免超需量。
