革新电力供应,一次一个智能建筑
得益于创新的新型智能电网和智能建筑技术,我们正从传统的单向关系——生产能源的公用事业公司和消耗能源的建筑之间的关系——转向一种双向模式,即建筑产生现场能源,并将未使用的电力出售给公用事业公司。
这种深刻变化的部分原因是高科技需求响应(DR)计划的进步。仲量联行(我的公司)的一份新报告《智能建筑的变化:Op-Ex优势》[PDF],解释包括电子控制系统、数据传感器和机器对机器通信在内的创新是如何实现新的互联互通的在智能建筑和智能电网之间.可负担得起的无线传感器、嵌入式微纳米控制系统和射频识别(RFID)技术,以及可再生能源的结合,正在帮助建筑物减少使用化石燃料电力,并为智能电网做好准备。
现实世界的需求反应
因为一个“负瓦特”或节省的瓦特比任何新发电的瓦特都便宜,而且由于电力无法在电网规模下成本有效地存储,公用事业公司寻求在高峰时期“削减”需求的方法。在过去,一个需求响应计划通常包括公用事业公司和它们最大的能源用户之间的协议,以调整使用模式,以提高电网效率,以换取优惠的费率。
例如,制造工厂可能会同意在夜间非高峰时段制造冰块,用于白天的制冷,从而帮助减少炎热的夏季对电网的需求。作为帮助维护实用程序的回报在高峰时段向电网供电在美国,工厂将支付较低的能源费用。
今天可用的新技术使公用事业公司能够为广泛的客户提供自动需求响应程序,包括个人家庭和大型和小型设施。例如,今天的公用事业公司可以将热水器关闭5分钟——这是一个客户不会注意到的小变化。将这五分钟的节省乘以成百上千个家庭,或几十个大型商业建筑,公用事业公司突然有了一个巨大的电力储备。
M2M (machine-to-machine)智能电网通信也可应用于大型电力用户。从公用事业的角度来看,单体建筑和多栋建筑的业主都提供了在用电高峰期间减少电网负荷的相当大的机会。根据最近的一项研究电力研究所(EPRI),需求响应和智能建筑技术最终将创造一个全新的景观,在其中“商业建筑越来越有能力提供一系列网格支持功能。”在这种新兴的双向合作关系中,EPRI预测“越来越多的商业和工业客户将能够并愿意为电网提供服务。”
技术采用时间就是一切
今天的技术有可能改变能源关系,但商业现实并没有跟上技术进步的步伐。现在,越来越多的建筑开始“智能化”,使用计算机控制的暖通空调、照明等系统,许多市政当局也进行了某种形式的投资智能电网技术.然而,很少有城市电网能够与智能建筑双向互动。同样重要的是,商业房地产行业在追求自动化需求响应技术方面一直进展缓慢。
然而,智能技术已经在帮助改变电力动态。智能系统和智能建筑管理服务优化了建筑的整体性能和能源使用——这是一个强大的优势,考虑到商业房地产部门估计有30%的能源被浪费,而建筑占美国国内能源消耗的65%。
自供电的建筑
随着现场发电的日益普及,无论是通过余热、风能还是太阳能发电,一些建筑至少在部分时间内已经可以自行供电。沃尔格林,例如2013年3月,沃尔玛开设了第一家净零门店。位于伊利诺斯州埃文斯顿。该商店利用可再生太阳能、风能和地热能以及市政电网,结合高效冰箱、LED灯和绿色建筑材料,并在需要时使用市政电力。
一些发电建筑可以与附近的设施共享电力,形成一个微电网。当涉及多个发电源时,微电网可以根据最便宜的发电源从微电网切换到市政电网,帮助参与者管理能源成本,并在市政电网中断时提供本地电力。
最终,产生过剩能源的大型商业智能建筑将能够通过与地区输电组织直接互动,如PJM互连该公司负责协调13个州的批发用电经济需求反应计划.通过建立微电网和提供包括风能和太阳能在内的多种来源的能源,智能建筑可以帮助减少温室气体排放,同时还可以防范自然或人为灾害造成的电网中断。
仅美国商业和工业房地产行业每年就消耗1,790亿至2020亿美元的能源。节约能源不仅可以减少企业和居民的能源费用,还可以减轻公用事业的负担,改善公众的环境条件。利用智能系统为dr驱动的电网交互提供了一个历史性的机会,显著减少城市的能源消耗,最终影响全球各地的人们使用能源的方式。
上图是通过沃尔格林的沃尔格林净零商店