直流建筑技术概述与应用前景

韩 瀛, 乌聪敏

(天津大学建筑设计研究规划总院有限公司, 天津 300073)

0 引 言

分布式清洁能源是我国未来能源发展的重要方向。据统计,我国2018年分布式能源发电占比为4.79%,2020年预计将达到8.7%。分布式电源多为逆变型电源,交直流转换环节增加了额外的损耗。因此,直流供电作为充分消纳本地可再生能源的手段,将随之进一步扩展。此外,大约95%以上的建筑内交流负荷可以用更高效直流负荷替代。分布式电源与建筑一体化设计将是建筑供配电系统未来发展的重要方式,建筑直流供用电具有广阔的发展前景。

1 直流供电特性分析

与传统的交流供用电模式相比,建筑直流供用电在能源效率、控制模式、电能质量等方面优势明显[1-3]。

(1)能源效率高。直接采用直流输电,避免UPS等电源输出再次转换为交流输送电能,通过减少AC/DC的转换环节来减少不必要的电力损耗。

(2)控制灵活。建筑内直流供电使照明调光、电机调速更加简易可行,可以根据时间以及人员工作状况及时调整建筑的运行状态,在非高峰时间使建筑运行在低能耗状态,有效节省能源。配置储能的直流供电系统则能够结合“峰谷电价”有效降低运行成本。

此外,直流供电系统的电能质量及供电可靠性优于交流供电系统,同时电磁污染也低于交流系统。

2 直流建筑用电设备分析

2.1 照明负荷

LED的应用及快速发展为建筑直流技术应用掀开了序章。目前,不少直流建筑技术主要应用在直流照明及其调光方面。……