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建筑行业脱碳对全球可持续发展至关重要，因为该行业约占全球碳排放的40%，并且每年以2%至3%的速度持续增长[1]。随着时间的推移，通过提高设备效率、建筑围护结构性能和利用可持续资源等技术，已经取得了重大的节能里程碑。随着能源消费转型转向低碳解决方案，可再生能源利用率增加，最大限度地利用可再生能源是减少建筑碳排放的关键。然而，风能和光伏发电具有很强的波动性和间歇性。大量证据支持这样的观点，即随着可再生能源成为主导，足够的灵活性是必要的；否则，它可能会使能源使用的综合成本增加四倍，甚至引发能源不安全[2]。因此，建筑行业通过建筑负荷灵活性和集群协作来适应不稳定的能源供应，推动了建筑脱碳的进一步发展。根据国际能源署（IEA）附件 67 项目 [3]，建筑能源灵活性的概念是指根据当地气候条件、用户需求和能源网络要求管理其需求和发电的能力。根据这个定义，很明显，建筑物中的几乎所有电器都可以通过储能、频率调制、人为调节和延迟启动进行不同程度的负荷调整。此外，同样重要的是要注意，不直接消耗电力的建筑组件仍然会影响能源消耗并创造能源灵活性 [4]，例如建筑围护结构、外部遮阳和窗帘。建筑的能源灵活性可以在正在进行的能源转型中发挥关键作用，并在未来的能源系统中具有巨大的短期监管价值 [5]。这几乎是使实际能源生产和消耗相匹配的最经济有效的方法[6]。合理利用灵活建筑负荷，与电力系统实现良性互动，可在2030年前每年减少8000万吨二氧化碳排放[7]。图1总结了建筑能源灵活性的调控模式、来源和评价指标。
基于建筑负荷灵活性和集群协作的建筑脱碳
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