TBR ENERGY FOUNDATION 能源基金会 深圳市建筑科学研究院股份有限公司 Shenzhen Institute of Building Research Co Ltd. 民用建筑低压直流配电工程 设计标准研编及行业推广 DesignStandardResearchandDissemination forLVDCinCivilBuildings 深圳市建筑科学研究院股份有限公司 2021.11.22 ShenzhenInstituteofBuildingResearchco. Ltd November22 2021
关于作者 郝斌陆元元康靖李雨桐李叶茂童亦斌李娅李婉溢 o Li YaLi Wanyi 致谢 本研究由深圳市建筑科学研究院股份有限公司统筹撰写，由能源基金会提供资金 支持.
本研究是能源基金会低碳城市项目组下的课题，谋题编号：G-2011-32613.
在本项目研究过程中，研究团队得到了合作机构的大力支持，包括清华大学、北 京交通大学等标准参编单位的专家学者，在此向他们表示诚挚感谢.
关于项目单位/关于能源基金会 深圳市建筑科学研究院股份有限公司（简称“建科院”）是国家级高新技术企业、 全国博士后科研工作站、全国绿色建筑先锋单位、国家绿色建筑华南基地、全国 科普教育基地，以中国绿色城市价值创造者为使命，2000年以来专注于持续探 索中国特色新型城镇化之路.
建科院的愿景是平视城市，共享生命精彩.
能源基金会是在美国加利福尼亚州注册的专业性非营利公益慈善组织，于1999 年开始在中国开展工作，致力于中国可持续能源发展.
能源基金会的愿景是通过 推进可持续能源促进中国和世界的繁荣发展和气候安全.
执行摘要 ■建筑电气化开始关注零碳电力转型 -建筑电气化将成为未来减排和清洁能源转型的道路上扮演重要的一环.
建筑电气化主要解决的是直接碳排放的问题，电气化后我们面临的主要 生能源接入与高比例电力电子设备应用，“双随机”即供给侧随机性和需 求侧随机性.
零碳电力的实现在很大程度上取决于电力供给与电力需求 的实时匹配，理想情况是我们能够按照高比例风光的发电规律而用电， 即“荷随源动” 以新能源为主的新型电力系统正在构建.
可再生能源规模化应用的瓶颈 问题之一是其波动性与随机性，能否有效消纳风电光电，决定了风电光 电的发展进程.
这在本质上就需要将目前“源随荷变”模式转变为“荷 随源动”模式.
事实上，解决风电光电消纳问题的关键节点并非风电光 电的输送，而是供给侧和需求侧的不同步.
“源随荷动”模式是指目前电 力生产侧要随时根据用电侧的变化而变化，而风电光电不可调控，就要 求用电侧随着风电光电的变化而改变其用电量，实现“荷随源动”的柔 性用电模式.
建筑电力交互势在必行.
在“荷随源动”的新模式中，对于建筑而言， 包含三方面变革：第一，建筑用电方式转变为“供给导向-需求响应”的 用电模式：第二，发展建筑内部蓄电系统，电力供给量大于用电需求时 蓄电，而电力供给量小于电力需求量时则由蓄电池发电，满足电力的不 足：第三，利用电动汽车储电能力，将电动汽车充电桩与建筑配电系统 有机整合实现动态平衡，以灵活满足建筑用电需求.
由此，建筑光伏发 电-储电-直流配电-柔性用电模式，就构成了光储直柔建筑新型能源系统， 其中“柔”是最终的目的，使建筑用电由目前的刚性负载转变为柔性负 载，即建筑电力交互，可通过建筑整体用电柔性改变建筑电力消费模式， 从而实现供给侧与需求侧的动态平衡.
-光储直柔新型建筑能源系统是电力交互的有效解决方案之一.
随着可再 生电力高比例渗透、传统火电比例降低，灵活性将成为电网系统的稀缺 资源.
而建筑用能恰恰是很好的可调节负荷，采用光储直柔技术，建筑 电源侧大比例的风电光电导致电网上源与荷瞬间不平衡问题，为大规模 的风电光电有效消纳给出新的途径.
优系统 储能系统 城市电网 e 375V直流母线 公共连搜点 空调负数 大功率负数 充电桩 48V直流母线 DC 插座接口 小动率灸载 图一光储直柔系统示意图 民用建筑直流配电设计标准即将发布 建筑直流供配电好处多.
直流建筑在安全、效率、可靠性与分布式电源 协同以及实现恒功率供电等方面具有明显优势.
建筑领域若采用直流供 配电，一是可以直接利用光伏等分布式能源产生的直流电源，就地消纳 可再生能源、提高能源利用效率外：二是相比与交流电，直流电的用电 安全性更高：三是采用直流电气系统的柔性建筑，可以协调光伏发电与 建筑用电的不同步、缓解建筑用电峰谷变化对电网的冲击，平衡供需矛 盾，实现建筑电力交互，有效提高城市能源系统综合效率.
直流配电应用日趋广泛.
光储直柔涉及的产业均在“直流化”：一是我国 光伏产业的快速发展和技术迭代，光伏成本愈发具有竞争力，使得“源” 在直流化：二是储能技术日新月异，电池的安全性、能量密度、寿命、 成本等老百姓关注的指标正在并将继续得到显著的改善，这就使得分布 式电化学储能在建筑中应用逐渐成为可能，甚至是标配，使得“储”在 直流化：三是建筑终端用电设备发展和技术进步方向均是由交流驱动转 为直流驱动，使得“用”在直流化：四是未来大规模发展风电光电所面 对的光电安装空间和风电光电调控这两大难题，需要通过柔性负载实现 “荷随源动”，使得建筑用电系统由目前的刚性负载变为柔性负载，可以 根据电力系统的供需关系随时调整用电功率，即“柔”在直流化.
民用建筑直流配电设计标准即将发布.
这一标准创新性地提出了建筑光 储直柔配电概念和具体实施方法，结合示范工程和相关研究，确定了建 筑直流配电系统的设计要求和量化指标，填补了民用建筑直流配电系统
相关标准的空白，对直流配电技术和光储直柔技术在建筑中的推广应用 具有重要的指导和促进作用.
标准章节内容与顺序兼顾建筑电气设计专 业的习惯和直流电气的特点，主要技术内容包括：1.总则：2.术语和缩 略语：3.基本规定：4.系统设计：5.建筑储能：6.主要设备与线缆：7. 保护与防护：8.系统性能：9.监测与控制.
■建筑电气化行业推广活动 在项目执行期间，结合国家低碳政策、国内外重大研究成果以及《民用建筑直流 配电设计标准》研编工作进展，主要策划组织的行业推广活动包括：①组织建筑 电气化的行业研讨会，针对直流建筑标准、建筑电气化政策和技术的关键问题或 热点话题开展讨论，邀请知名企业和专家参与，并且对公众开放：②基于直流建 筑联盟平台，定期发布行业动态，发布新闻、解读政策、推广技术， 让大家对建筑电气化的关键技术，例如光伏、储能、IoT、材料、电池、直流配 电、柔性用电等有更深了解：③基于联盟机构下属的优秀案例，组织线下开展直 流实验室体验开放日活动，增强公众参与度、感知度及接受度：④邀请国内知名 专家，结合建筑电气化的热点话题，推出多个主题系列的宣传教育视频，普及建 筑电气化的基础知识和核心技术.
-直流线上讲堂宜传教育视频系列.
2020年以来发布了3个主题系列建筑 电气化宣传教育视频共20期，包括“直流童话”系列7期、“明辩直流” 系列11期、“光储直柔”系列2期.
可在直流建筑联盟、B站 搜索访问.
“直流百问”科普问答系列.
由来自企业、高校、科研机构等近40名各 界专家学者共同提问、解答、编写，形成《直流百问（上）》已于2021年 5月在第十七届绿色建筑大会“光储直柔实现建筑零碳用电”论坛发布.
会后通过公众平台每周发布一问，内容包括"1.光储直柔是什么？
” 的电压等级？
”等.
《直流建筑发展路线图2020-2030》中英文报告.
报告由清华大学江亿院 士牵头主编，并由来自直流建筑联盟秘书处、深圳市建筑科学研究院股 份有限公司、清华大学、国网能源研究院有限公司、深圳供电局有限公 司、北京交通大学等15位行业专家、学者共同参与，完成了撰写工作.
《直流建筑发展路线图2020-2030》已在《建筑节能（中英文）》分三期 进行连载.
学术论坛专家演讲报告分享系列.
在《民用建筑直流配电设计标准》研 编过程中，组织了多次建筑电气化行业的公开研讨会，共同探讨建筑直 流及能源利用相关的专题.
经作者授权，会上专家研讨所发表的演讲报 告及PPT均对公众开放，推动更多行业专家与建筑用户关注直流配电， 关注光储直柔，共同参与到助力双碳目标实现的能源转型行列中来.
