碳中和这个趋势,怎么左右建筑电气新技术及其应用?_智能建筑电气展GEBT

在碳中和的大背景下，建筑电气领域正迎来前所未有的变革与机遇。从设计理念的革新到典型电气装置的创新应用，从电能流向的变革到保护措施与接地系统的协调，从有限可调系统的构建到电气能效应的整体提升，每一个环节都面临着新的挑战与探索。作为建筑电气从业者，我们需紧跟时代步伐，将碳中和理念贯穿于设计、施工和运行的全过程，为建筑行业的可持续发展贡献力量。

一、设计理念的革新：从 kW 到 kWh

在传统建筑电气设计中，设计师往往只关注安装负荷(kW)，这种单一视角限制了节能潜力的挖掘。韩帅教授指出，设计师应将视角转向用能数量(kWh)，这与 IEC 60364-8-1 标准的要求一致。这意味着设计过程需从单一负荷计算转变为多种计算方式相结合，综合考虑建筑在不同运行工况下的实际能耗。同时，设计习惯也需改变，采用迭代设计方法，根据实际使用情况和能耗数据不断优化方案。目前，零碳建筑已实施用电强度与降碳率双控措施，推动设计向精细化、节能化方向发展。

二、低碳建筑的典型电气装置：产消式电气装置的兴起

碳中和背景下，低碳建筑不仅是能源的消费者，更是能源的生产者，成为天然的“产消者”。韩帅教授提到，光储一体机、电能路由器、光储充一体化等设备在低碳建筑中广泛应用。光储一体机结合太阳能光伏发电与储能系统，实现能源自给自足;电能路由器高效管理分配建筑内电能，提高利用效率;光储充一体化设备集光伏发电、储能和电动汽车充电功能于一体，为能源循环利用提供新方案。这些设备使建筑在满足自身用电需求的同时，还能将多余电能回馈电网，助力社会节能。

三、电能流向的变革：从单向到多向

过去，建筑内电能流向是单向的，从电网到用电设备。如今，在低碳建筑中，电能流向变为多向。一方面，建筑内的分布式能源系统(如光伏发电)可直接供电给用电设备，实现就地利用;另一方面，多余电能可通过电能路由器回馈电网，实现双向流动。这种多向电能流向提高了能源利用效率，增强了电气系统的灵活性和可靠性，为低碳运行提供支持。

四、保护措施与接地系统的协调：与运行方式相匹配

随着建筑电气系统复杂性和灵活性增加，保护措施与接地系统需与运行方式协调。韩帅教授强调，设计和运行中应充分考虑设备运行状态和电能流向变化，确保保护措施能及时响应故障，保障人员和设备安全。同时，接地系统设计也需根据实际运行方式优化，满足不同工况下的接地要求。只有保护措施与接地系统与运行方式相协调，才能确保电气系统的安全稳定运行，为低碳发展提供保障。

五、从无限供应到有限可调：光伏系统与柔性调节的协同

传统建筑依赖电网无限供应能源，而低碳建筑中，光伏系统成为重要能源供应部分，其发电量与消纳量是关键。韩帅教授指出，光伏系统发电的建筑自消纳比例不应低于 20%，这意味着建筑需具备负荷柔性调节能力，以匹配光伏发电量。通过需求响应管理，建筑可根据光伏发电情况和电网调度要求灵活调整用电负荷，提高能源利用效率，减少对电网依赖。这种从无限供应系统向有限可调系统的转变，有助于实现低碳运行，提高电网运行效率和稳定性。

六、电气能效应的全面提升：从建筑整体出发

为实现建筑电气系统高效节能，《低压电气装置 第8-1部分：功能方面能源效率》GB/T 16895.35-2023/IEC 60364-8-1 标准提出了 23 项能效技术架构，强调电气能效应应从建筑整体出发考虑。这意味着设计和运行中需将建筑内各电气系统和设备视为有机整体进行优化，发挥协同作用，实现能源高效利用。从照明到空调，从电梯到办公设备，每个环节都需在保证功能前提下尽量降低能耗。通过采用先进节能技术设备，优化设计和运行策略，建筑整体电气能效应将显著提升，为碳中和目标贡献力量。

碳中和趋势下，建筑电气新技术及其应用正发生深刻变革。从业者需紧跟趋势，积极探索，将新技术融入设计、施工和运行全过程，推动建筑行业向绿色低碳转型，为可持续发展筑牢根基。

文章来源：智能建筑电气展GEBT

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