[资讯分享]光储直柔十年：清华建筑节能学术周首日纪行
编者按
作为绿建小筑的作者有幸观看并学习了本次研讨会的报告，本次研讨会令笔者收获颇多，其中有两点印象尤为深刻。
其一，是关于”直”的理解。此前对建筑用电中交直流转换所带来的电力损耗并无直观认识，本次报告令人意识到这一损耗远超想象。如何更有效地利用直流电，是光储直柔体系中不可忽视的关键环节。相比于宏观层面的电力规划或大型节能系统，直流化设备的推广与普及更直接地作用于日常生活的用能细节。郝斌教授在报告中展示的那只直流插座令人印象深刻——”直”并不必然意味着复杂的大型装置或系统性的规划变革，它可以是建筑设备中一个微小却随处可见、触手可及的细节。节能的路径有时并不遥远，它就嵌在我们最熟悉的建筑构件之中。
其二，是建筑与电动汽车之间的关系。本次多个案例都涉及车辆与建筑的协同用能。过去对二者关系的理解往往停留在”建筑用电、汽车充电”的单向供需层面，而本次报告呈现的却是一种更深层的共生关系——电动汽车是建筑侧最大的可调度储能资源，建筑则是电动汽车参与电网互动的物理载体与管理平台，二者在同一套能量管理框架下相互支撑、协同调节。已有的工程实践与可观的节能效果共同说明，这一路径并非停留于设想，而是正在发生的现实。
2026年3月23日，第二十二届”清华大学建筑节能学术周”在清华大学建筑学院王泽生报告厅开幕。当日上午的专题研讨会聚焦”光储直柔系统进展与工程案例”，由清华大学建筑节能研究中心主办。本次学术周以主题日方式串联多场活动，3月23日聚焦光储直柔，此后依次安排碳排放议题、IEA协作交流、项目宣讲专场、辩论环节与大会论坛，以下为当天各报告的内容纪要。
致辞与开场
上午议程由清华大学林波荣教授主持。林波荣教授向线上与线下的参会人员介绍了参加本次报告的各位嘉宾。
清华大学建筑学院院长张利在致辞中以建筑技术的发展脉络为引，指出在全球气候变化背景下，建筑领域是重要的碳排放来源，建筑侧的能源系统转型已不仅是节能优化，而是迈向低碳与零碳目标的关键路径。”光储直柔”在此背景下被定位为直面痛点的系统性方案：以光伏与储能提供源侧与缓冲能力，以直流化与柔性用能提升终端匹配效率与调节能力，从而把”低碳”落到可工程化、可度量、可复制的技术框架中。
住建部标准定额司明刚处长在致辞中明确，本次会议的交流重点并非单点技术展示，而是围绕光储直柔的研究进展、发展历程与工程案例展开系统梳理，案例横跨多类建筑类型与气候区。他提出三条工作指向：坚持目标导向，对关键难题形成可验证的解法；坚持问题导向，把工作重心压到工程化环节；坚持结果导向，围绕产业化路径组织资源与协同机制。
中国21世纪议程管理中心姚娜主管强调，光储直柔相关工作已形成较为清晰的”产学研用”协同态势，技术路径在示范与验证中逐步收敛，同时开始迈向更大规模的推广应用，希望通过集中交流促进各单位之间的经验互鉴。会务方同时提示，本次报告配套有两份文件拟对外发布。
江亿院士：光储直柔这十年
江亿院士以“光储直柔这十年”为题，讲述了光储直柔在国内的十年发展历程。
江亿院士将光储直柔的缘起放在零碳电力系统转型中来理解。他指出，风电与光伏将逐步成为主体电源，核心矛盾并非装机是否充足，而是如何处理可再生能源出力的波动性与不确定性。中国并不具备大规模扩张燃气调峰的条件，因此必须把灵活性更多地转移到分布式侧。他判断，建筑与电动汽车等用户侧资源有望承担相当比例的储能调节作用，未来建筑将从传统的终端消费者演化为“生产—消费—储能—调节”四位一体的主动体。
他将“直流化”的出现解释为供需两端共同演进的结果：供电侧分布式光伏与储能天然以直流为主，而用电终端的高效设备体系使直流负载比例持续提升，这两者的双向推动构成了建筑直流化的现实基础。在十年历程回顾中，他梳理了从概念提出到体系化推进的关键节点：在“十四五”期间，相关方向在城镇化专项中形成了围绕“设备—系统—柔性”三条主线的系列项目群，覆盖了从设备端产品研发，到建筑配电系统工程推进，再到车楼协同等柔性场景。同时，产品、设计与评价的标准体系同步建立，应用边界逐步延伸至住宅、交通、产业园区等多类场景。
报告结语部分，江亿院士以“体会”的方式回溯了学科与行业位置的变化。他感慨，光储直柔为建筑学科提供了更广阔的平台，使建筑领域得以站到“双碳”议题的舞台中央，开始能够与能源电力领域围绕同一套系统问题展开对话。他特别回顾了十年前电力领域对“建筑侧研究”的必要性尚不敏感，而如今跨界协同已成为现实，并在此表达了对天津大学余贻鑫院士等学界同仁推动跨界合作的感谢。
在研究范畴上，他强调光储直柔显著拓宽了建筑侧的研究边界，将视角从单体建筑的能耗管理推向了“源—网—荷—储”协同的问题域。这一方向天然需要学科交叉，既涉及建筑机电与热工，也牵连电力系统、控制与信息通信，是一个值得主动进入并在交叉处建立新方法、新语言的全新地带。他进一步将这种跨界工程化推进与“新质生产力”的形成联系起来，认为其不仅带来产业新机会，也为学科自身的飞跃打开了增长空间。
最后，他将意义落回能源系统的目标函数上。他提出，“光储直”本质上是实现路径与工程手段，而“柔”才是最终要达到的系统目标——真正值得追问的是，柔性可调的用户侧究竟能发挥多大作用，用户与电网之间又如何建立实时、友好的协同机制，从而将海量沉睡的用户侧资源转化为可被调用的系统能力。他同时指出，当建筑用能与可再生供给、储能缓冲形成闭环后，建筑将不再局限于减少自身排放，甚至有望在更大的系统边界下承担负向的碳排责任，这为建筑从“低碳”迈向“负碳”提供了极具潜力的技术框架。
汪超所长：”十四五”项目《建筑机电设备直流化产品研制与示范》进展
中国家用电器研究院汪超所长介绍了该项目的背景逻辑：建筑用能电气化是承接零碳电力系统的重要接口，若缺乏可工程化的直流机电设备，光储直柔体系难以在建筑端落地。他归纳了两类阻碍：交流—直流多次转换带来的电力损耗，以及现有机电设备与直流配电体系的适配性不足。
项目目标是形成“产品—标准—示范—产业化”的链条。理论层面，项目提出面向直流机电设备的“柔性—柔度”刻画体系，将设备可调能力转化为可量化、可用于控制的指标框架。技术层面，围绕电压/功率自适应、直流变频控制策略、功率阶跃移植技术以及母线电压前反馈型FOC控制展开攻关，并结合机械联锁与电子灭弧等路线提升运行安全边界。
汪超所长同时也介绍了建筑机电设备直流化产品研制过程中的已开发产品，包括各类直流机电设备、电梯、家电产品以及各类标准体系。在直流接口产品总结中，他将成果概括为理论创新（确立柔度定义及机理）、产品创新（研制出具备柔性调节能力的直流设备）与标准创新（构建覆盖控制、接口与安全的评价体系）。
郝斌教授：”十四五”项目《光储直柔建筑直流配电研究与应用》进展
北京建筑大学郝斌教授指出，建筑直流配电系统是把分布式光伏、储能与多类直流负载以工程化方式连接起来的核心支撑。只有在电压等级、保护与安全、接口兼容、运行控制等方面形成解决方案，光储直柔才能从点状示范走向规模化应用。
为此，项目按“基础研究—装置研发—工具与示范”的路径，将任务分解为五个课题组织攻关：课题一聚焦建筑直流配电系统的基础理论与标准研究，旨在建立可用于工程设计与标准化的基础参数与边界条件；课题二面向光储直柔通用变换器的关键技术与设备研发，以支撑多电源与多负荷的能量变换与稳定运行；课题三针对安全保护关键技术与设备研发，集中回应直流故障特性、保护选择性与可靠开断等工程难题；课题四开展动态仿真工具研发，为方案设计、参数优化与运行策略验证提供可复现的实验平台；课题五则指向运行控制与工程示范，通过集成应用将关键设备、控制策略与运维机制拉回真实场景，从而验证其工程可复制性。
在推进动因方面，他将分布式光伏消纳约束、电动汽车充电矛盾与数据中心高负荷密度需求列为加速落地的直接推力，并提出“建筑与电力携手”的机制正通过虚拟电厂等形态逐步成型。
应用方面，已完成的场景覆盖零碳园区、乡村光伏消纳、高速公路服务区等，推进中的方向包括数据中心供配电探索及国际化场景。标准化方面则呈现国内与国际标准同步演进的态势。他同时指出，光伏装机的增长并不自动等价于有效利用，消纳问题将持续约束其高质量发展。
刘晓华教授：”十四五”项目《建筑与电动车柔性互动用能系统关键技术研究与应用》进展
清华大学刘晓华教授将瓶颈归纳为三个层面：设计与评估方法层面的不足——面向建筑侧柔性负荷的设计计算方法仍不完善，亟需建立能够同时覆盖冷热类与电力类资源的建筑新型储能仿真方法，以支撑不同时间尺度下的柔性潜力评估与方案比选。控制技术层面的成熟度不足——面向建筑场景的柔性调控尚未形成可普适迁移的方法体系，需要进一步下沉到各类设备的底层功率控制模块，在设备可控边界与系统目标之间建立更直接的控制映射，从而开发面向工程落地的新型柔性控制方法。跨域互动层面的耦合难题——车辆—建筑—电网的能量双向互动仍然困难，突破方向指向基于通用语义模型的建筑—电网交互数智化平台，以统一数据语义与接口口径，支撑跨主体、跨系统的协同调度与运行管理。
项目以五个课题对应推进，从新型储能资源的高精度仿真方法，到车—楼能量交互装备、机电设备柔性响应技术、建筑—电网交互平台，再到工程示范验证，形成从基础方法到工程落地的闭环结构，最终实现建筑与电动车柔性用能“理论 – 设备 – 应用”全链条突破，支撑柔性用能规模化应用，推动车辆 – 建筑 – 电网携手零碳。项目形成了面向工程实践的柔性互动指南《携手零碳：建筑与电动汽车》。
李雨桐副主任委员：光储直柔相关标准和工程实践
光储直柔专委会副主任委员李雨桐以绿色建筑发展历程的”量级跃迁”为引，阐述标准化体系的分层建设过程。近年来工程建设侧标准已基本覆盖设计、施工、验收、运行维护与评价环节，形成从”怎么建”到”怎么管、怎么评”的闭环。在直流产品准入方面，相关国标已发布面向直流电器安全的专项要求，为进入3C认证提供基础依据，同时光储直柔的相关标准也与IEC、IEEE等国际标准保持同步。
成本方面，他判断直流变换器成本有望在近年内逐步接近逆变器水平；在若干典型工程中，直流系统在线缆侧的节省可能抵消变换器增量成本。经济性方面，他指出当上网收益下降、并网消纳约束增强时，通过直流接入与储能配置提升自用率在不少地区已具备可行的经济性基础。他将光储直柔概括为面向现阶段市场环境的”收益结构优化工具”。
刘晓华主任工程师：特来电总部大厦
青岛特中和智慧科技有限公司刘晓华主任工程师介绍了该案例。项目核心为”车—网—楼”一体化方案架构：在建筑多朝向布置光伏并配置储能，搭建直流母线将光伏、储能与部分电动汽车接入同一侧，采用交直混合供配电方案。
地下空间规划了大量车位，其中多数具备放电能力。采用三层预制车架与智能泊车机器人实现高密度停放，每个车位配备充放电终端，底部全自动机械手实现无感充放电。针对高密度聚集的消防风险，系统以数据预警、实时监测、局部抑制与紧急处置四层机制构建安全链条。
运行策略模拟显示，通过逐级叠加光伏消纳、储能调度、车辆放电与负荷调控，月度用电费用与碳排放均呈现显著下降趋势，最大需量也有明显降低。项目同时采用预制舱配电房作为工程交付载体，实现从”建一个配电室”向”买一个配电室”的转变。
许道金副院长：日出东方零碳实验楼与园区
日出东方清洁热能研究院常务副院长许道金代为汇报该案例。日出东方将自身定位为”新能源综合供应商”，探索遵循”从小到大、从单品到系统”的扩展路线。零碳实验楼共四层，发电侧采用光伏幕墙与屋顶分布式光伏组合；冷热供给侧采用地源热泵与空气源热泵耦合方案；储能方面配置大体量储热钢罐与电化学储能。数智化平台的产能预测准确度较高，可为能源优化调度提供支撑。
园区内以多种形式安装了较大规模的可再生能源系统，配套储充一体化车棚等设施。运行数据显示，从全年尺度判断，园区发电与用电总体可实现基本持平。园区特征被概括为多能源综合利用、”打通环节”的系统化管理、以及三网协同与数智化支撑。
杨玥经理：江苏建科院红山科研综合办公楼
江苏省建筑科学研究院有限公司经理杨玥介绍了该项目。项目位于南京市玄武区，属城市更新背景下的综合改造实践，由东南大学韩冬青大师主持设计，强调以全寿命周期视角组织空间与系统方案。新建建筑地上五层，在保留与再利用既有构件的前提下，以原厂房核心区为中心向外扩建形成新的建筑整体。项目以绿色建筑三星为基本目标，在方案阶段曾邀请多位院士专家对低碳技术路径与光储直柔系统方案进行论证。
在技术体系组织上，项目以”绿色低碳+光储直柔”为主线配置八大专项技术，涵盖低碳材料与高性能围护结构等方向。系统架构被概括为”多元协同、交直融合、双向互联”，以约750V直流母线为核心电压平台，以智能化的交直流双向能量调度系统作为运行中枢。源侧光伏在屋面与南立面采用多种组件路线，通过母线单向馈入；储能与充电桩与系统形成双向互动。
负荷侧并非全直流化，而是设置直流负荷示范区：空调系统等关键机电负荷纳入直流侧，部分区域实现220V直流照明的直接供电；同时通过能量路由器进一步转换出48V与24V低压直流，为电脑、显示器、打印机、冰箱等办公设备与小型用电器供电，形成从高压直流母线到低压终端的分层供电体系。
运行侧以智能化运维管理系统为底座，把”低碳、健康、智慧”等目标落实到可感知、可学习、可优化的运营能力上。平台以”AI+BIM+IoT”为技术支撑，将外窗、空调、照明、电梯、车库与安防监控等多类子系统集成接入，数据采集与控制粒度下沉至设备与回路层面，并配置环境健康监测模块与人员行为识别模块——后者可对开窗、吸烟等不节能或不安全行为进行识别与提示，从而将人的行为约束纳入运行策略闭环。
运行数据显示，建筑全年运营能耗约40万度电，光伏发电量可替代其中约一半。除夏季7—8月用电高峰外，全年其余月份基本可实现较高的自给水平，部分时段光伏发电可被建筑负荷完全消纳。储能充电主要安排在夜间低谷电价时段及中午光伏出力较高时段。平台监测数据不仅用于实时调控，也通过对比实际发电量与模拟发电量发现偏差、推动整改，体现以运维数据驱动持续改进的工程路径。项目目前已获得绿色建筑三星、健康建筑与近零碳建筑等多项标识认证，后续将持续结合运行数据优化光储直柔的运行策略。
石利军研发副总工程师：青藏高原康马县塔杰村
中国建筑西南设计研究院有限公司研发副总工程师石利军以”高原复用建筑热电联动技术及应用实例”为题，介绍了面向青藏高原离网场景的工程化探索。他指出，高原地区的技术矛盾往往以”可靠性—经济性”的形式出现：加大配比可降低运行费用，但系统投资随之上升；而忽视极端边界条件则会在弱辐照、低温与运维困难的叠加下暴露可靠性风险。基于此，报告提出以”追求可靠性”替代”追求高效性”的系统构建原则，将目标明确为对供暖、照明与生活热水等基本需求的稳定保障。
技术层面，报告区分了电能与热能的能量等级差异，核心突破是发明了直流变功率供暖技术，实现白天太阳能的全部消纳。在优化方法上，建立了热、电并蓄光伏功能系统的优化配置模型与能源运行管理模型，采用混合整数线性规划与遗传算法处理多重约束下的非线性优化问题，并建立交互优化机制。控制策略上，以”弱辐照时段蓄电消纳、强辐照时段蓄热消纳”的分级逻辑避免低电压时段产生无效低品位热能，同时发明光伏最大功率扰动追踪调压算法，实现对直流电能波动的追随消纳。系统冬季供暖太阳能保证率可达100%，光伏电能消纳率可达93.2%以上。
配套装备方面，”光能路由器”以无人值守的控制逻辑自动优化运行，适应高原运维能力薄弱的条件；”光能暖墙”则以蓄热层、保温层与电热层的复合结构弥补既有建筑保温不足的短板，蓄热材料采用无机与有机相变材料并行，并以复合封装工艺提高长期可靠性。报告同时指出，高原住户因担心缺氧而偏好开窗的行为习惯会显著影响供暖效果，提示需将通风需求与用户舒适心理预期纳入整体方案设计。技术已在日喀则市康马县塔杰村推广应用，并入选西藏自治区清洁能源推广应用试点方案。
总结与讨论
讨论环节中，中国城市建设研究院建筑设计院郝军院长对四个案例逐一点评：特来电案例将电动汽车推进到”多数参与”的可调度规模，同时对锂电池高密度进入建筑的安全风险进行了较充分考虑；日出东方案例从单体扩展至园区，负荷形态更复杂，对调度提出新要求；江苏建科院案例在城市更新场景中讨论了光储直柔的适配问题，并引入数字孪生与AI技术；青藏高原案例回应了离网运行、成本约束与低运维能力并存的条件。
中国建筑设计研究院有限公司总工程师李俊民从建筑机电视角补充指出，光储直柔需要回答”是否降低对市电的需求、是否减少变压器容量”等硬指标；现有不少项目的柔性调控策略仍较为泛化，需要进一步面向具体负荷与场景形成可执行策略。他同时肯定了江苏建科院项目的运行能耗口径具有较强参考价值，并提示青藏高原案例在非供暖期仍需探索提升光伏消纳的路径。
最后，江亿院士对本次报告做了总结与评价，同时也表达了对国内光储直柔行业未来的展望。
