解读天津大学PPT:建筑灵活性资源量化与聚合互动技术

2026-05-13 18 次浏览建筑产业能源产业新型电力系统
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碳通通 · 脱水解读

8 分钟理解报告 · 解读 2269 字 · 8 张图 · 17 个数据点

当新能源装机越来越大,电力系统的净负荷曲线从「鸭型」走向「峡谷型」,灵活调节能力的缺口正在从发电侧转向负荷侧。建筑量大面广、成本低,被认为是最具潜力的可调资源之一,但「能调多少、怎么调、谁来调」三个问题一直没有标准答案。这份报告来自天津大学国家储能技术产教融合创新平台,围绕建筑灵活性资源的量化与聚合互动,给出了从单体建模到集群聚合再到工程应用的完整技术路线。如果你关心虚拟电厂、建筑负荷调节或需求响应,这些内容值得细看。

核心判断

  • 建筑用能已达2.5万亿kWh,占全社会用电量的27%,其中温控负荷约占一半。
  • 建筑动态虚拟储能量化考虑设备变工况后,量化精度可达97.26%。
  • 周-日-时三级调控使冷热舒适度提升19.6%,实现100%可再生能源利用,运行成本降低22.4%。
  • 天津南开建筑群虚拟电厂在环境和用户不确定下聚合精度达96.4%,冬夏削峰率超23%。
  • 下一步研究将转向非理想通信下的时延与丢包对灵活性调控能力的影响。

脱水解读

为什么电力系统急需「灵活性爬坡容量」

报告开篇把灵活性资源短缺称为新型电力系统的「新病症」。构建以新能源为主体的新型电力系统是实现「双碳」目标的重要途径,但大规模新能源的随机性与波动性带来源荷失配问题,停电风险持续增加。报告列举了英国伦敦2019、美国德州2021、中国东北2021、西班牙马德里2025等停电事件,指出新能源的强随机波动易导致电力电量缺口。

应对手段是让电力系统保留一定向上或向下的可调节功率,也就是灵活性爬坡容量,用来应对净负荷陡升陡降。报告指出,发电侧资源已得到较为充分利用,须在负荷侧挖掘更多灵活调节资源。

发电侧资源已得到较为充分利用,须在负荷侧挖掘更多灵活调节资源。

这句话实际上划定了报告的研究方向:不是继续在电源侧加码,而是把目光转向用电一侧。净负荷等于总负荷减去可再生能源出力,随着风光占比提高,净负荷曲线从「鸭型」变成「峡谷型」,调节难度进一步加大。

建筑为什么被视为关键可调资源

报告用一组数据说明建筑的体量:建筑量大面广,占全球最终能源使用量的30%以上,是最具潜力的低成本灵活性可调资源之一。我国建筑用能已达2.5万亿kWh,占全社会用电量的27%,其中温控负荷(电采暖、空调、热泵等)约占建筑用电量的一半。

报告做了一个形象的换算:建筑年用能的20%参与调控,相当于1.6个西藏雅下水电工程的发电量。这意味着建筑并不需要全部参与,只要拿出两成用能进行调节,规模就非常可观。

不过建筑侧的可调能力与发电侧有本质区别。发电侧在高投资和双碳约束下调节,建筑侧则依托资源丰富和经济性好的特点,在供需实时平衡中发挥作用。这一差异也决定了后续量化方法必须考虑用户行为和舒适度约束。

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