建筑用电需“化刚为柔” 　　  

　文／江亿 

　　建筑节能是实现碳达峰碳中和的重要举措。我国建筑建造和运行过程中相关二氧化碳排放占全社会能源活动总碳排放量的比例约为36%。要做好建筑节能减排工作，重要的是让建筑用电从以前的刚性特征变为柔性特征，并在满足建筑使用要求的前提下尽可能地少用火电，多用风电和太阳能发电。 

　　光伏建筑一体化技术可以让楼宇从单纯的能源消费者转变为“能源产消者”，兼具用电、发电和储能三位一体的功能。实现节能和低碳发展“两手抓”，柔性用电将是建筑用电未来发展的方向。我们需要通过“光储直柔”新型建筑配电形式、柔性硬件搭配智能化系统等措施实现低碳节能。 

　　“光储直柔”的核心在于“柔”，变末端的刚性用电为柔性用电，以提高负荷的弹性。粗略估算，在1万平方米的办公建筑周边安装100 个有序充电桩，每天就能够消纳5000千瓦时电量。以此计算，如果我国有 250 亿平方米的居住建筑和110 亿平方米的办公建筑，就可以完成未来 60%的风电、太阳能发电消纳任务。“光储直柔”已经被写入《2030年前碳达峰行动方案》，科技部也将其列入“十四五”重点科技专项来研究。 

　　实现碳中和的主要任务之一是要建立低碳甚至零碳的电力系统。需要注意的是，在风能、太阳能快速发展的同时，发电与用电之间存在的时间不匹配、成本差异等问题越发凸显。风电、太阳能发电充沛时，成本特别低，而当发电不足时，就要靠“火电+碳捕集利用与封存（CCUS）”和储电设施来调节以满足用电需求，但成本非常高。 

　　对于电力系统而言，用户侧根据电力成本变化情况灵活用电很重要。为实现用户侧主动参与调节、解决末端需求的响应难题，建议根据现实状况重新设计政策机制，采用电力动态碳排放责任因子的方法，充分调动全社会对碳减排的热情，使用户主动调节用电方式。 

　　研究和实施电力动态碳排放责任的目的是核算清楚每一千瓦时电所对应的二氧化碳排放量，真正将电、碳市场交易协同融合起来。同时，在构建新型电力系统的过程中，推广新型用电模式——需求响应，激励需求侧参与电力调节，让用户与电源、电网真正实现互动。 

　　电力动态碳排放责任因子的确立应基于生产侧追求效率、消费侧控制总量的思路，遵循平衡性、一致性、普适性和灵敏性原则，促进相关各方的减碳行动。“动态”是要考虑时间因素，因为电力的构成、电源的构成是不断变化的。“责任”是要明确发用电双方需共同承担碳排放责任，并科学核算双方分担的比例。 

　　具体来看，动态碳排放责任因子要根据每个时点火电机组与各类储能设施运行状况来核算用户侧、电源侧的碳排放责任分摊比例。通过电力动态碳排放责任因子来调动用户终端的调节能力，要求每时每刻的动态碳排放责任数值和电网的供需平衡保持相关性，从而激励用户积极主动参与系统调节，助力建筑节能，推动新型电力系统构建。 

　　（作者系中国工程院院士、清华大学建筑学院教授）