大规模建筑并网的聚合、控制和市场机制——靳小龙（英文版）

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《大规模建筑并网的聚合、控制和市场机制》由靳小龙等人撰写。文章聚焦现代能源系统对灵活性的需求，探讨大规模建筑并网（Buildings-to-Grid ，B2G）在其中的作用、面临的挑战以及相应的解决策略。

1. 背景与挑战：现代能源系统转型面临低惯性、高随机性等难题，急需灵活性来应对，建筑则具有提供这种灵活性的巨大潜力。从国家层面看，中国建筑节能发展多年，虽单体建筑能效提升，但建筑总能耗仍在增加，预计到2050年，住宅和商业建筑年节能潜力巨大。从城市层面看，以深圳为例，2025年四类公共建筑夏季高峰负荷超400万千瓦 ，可调潜力超100万千瓦。然而，挖掘建筑灵活性的现有手段不足，且大规模公共建筑资源聚合面临技术挑战，如建筑灵活性能力评估、聚合交互及公平交易保障等。

2. 建筑与电网的融合（B2G Interaction）

- 挖掘建筑灵活性（“Mine”）：构建了量化建筑灵活性的虚拟储能模型，提出基于“R-C网络”的热动力学建模方法，实现对建筑灵活性的定量描述。

- 聚合与利用建筑灵活性（“Aggregate & Use” ）：提出大规模建筑动态聚合方法、基于Stackelberg博弈的分布式优化方法及多阶段高效鲁棒优化算法；将公共建筑聚合成虚拟电厂（VPP），提出建筑电热综合需求响应模型，促进建筑与城市综合能源系统的灵活交互。

- 为建筑灵活性付费（“Pay”）：设计三层建筑灵活性高效利用框架和本地化灵活性市场架构，提出分布式清算算法；建立信用机制量化用户响应，优化负荷资源整合与收益分配；考虑分布式能源配置不确定性等因素，制定P2P电力交易策略。

3. 应用与成果：相关成果已在土耳其、中国天津和深圳等地应用。在土耳其，成功解决了配电网过载问题；在天津，开发了公共建筑能源管理和电网交互APP；在深圳，搭建了大规模公共建筑灵活性调节管理平台。

4. 结论与展望：研究实现了建筑灵活性深度挖掘、大规模聚合交互及公平交易。未来，可从动态评估公共建筑灵活性、突破热设备技术、打破数据孤岛、创新聚合技术、设计电网友好型设备及发展开放监测系统等方面进一步探索。

以下为报告节选内容