彻底改革电力供应,一次一个智能建筑
彻底改革电力供应,一次一个智能建筑
由于创新的智能电网和智能建筑技术,我们看到了一个转变,从传统的单向关系——生产能源的公用事业和消耗能源的建筑之间的关系——到一个双向模型,在这个模型中,建筑产生现场能源,并将未使用的电力卖给公用事业。
这种深刻的变化部分是由于高科技需求响应(DR)项目的进展。仲量联行(我的公司)的一份新报告,“智能建筑的变化面貌: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如何使新的互联性成为可能智能建筑和智能电网之间。价格实惠的无线传感器、嵌入式微纳米控制系统和射频识别(RFID)技术,再加上可再生能源,正在帮助建筑物减少化石燃料的使用,为智能电网的建设做好准备。
现实世界的需求反应
因为“负瓦特”,即节约的瓦特,比任何新产生的瓦特都便宜,而且由于电力不能在电网规模上以成本效益的方式存储,电力公司寻求在高峰时期“削减”需求的方法。在过去,一个典型的需求响应计划包括公用事业公司与其最大的能源用户之间的协议,以调整使用模式,提高电网效率,换取优惠的电价。
例如,一家制造工厂可能会同意在夜间非高峰时间制造冰块,在白天用于冷却,从而帮助减少炎热夏季对电网的需求。作为回报,帮助维护公共设施在高峰时间向电网供电在美国,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向范围广泛的客户提供自动需求响应程序,包括单个家庭和大大小小的设施。例如,今天的公用事业公司可以把热水器关掉五分钟——一个顾客不会注意到的小变化。如果把这五分钟的节约时间乘以成百上千个家庭,或者几十个大型商业建筑,电力公司就会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规模用电用户。从公用事业的角度来看,单幢和多幢建筑物的业主都有相当大的机会在用电高峰期减少电网的负荷。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,其中“商业建筑越来越能够提供一系列的网格支持功能”。EPRI预测,在这种新兴的双向伙伴关系中,“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——时机决定一切
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。一小部分但越来越多的建筑现在是“智能的”,它们使用计算机控制的暖通空调、照明等系统,许多市政当局已经投资了某种形式的智能建筑智能电网技术。然而,很少有城市电网能够与智能建筑进行双向交互。同样重要的是,商业地产行业在追求自动需求响应技术方面一直行动迟缓。
然而,智能技术已经在帮助改变这种力量格局。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——这是一个巨大的好处,因为据估计30%的能源浪费在商业地产领域,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、风力还是太阳能发电,一些建筑已经至少在部分时间内实现了自供电。沃尔格林,例如2013年3月,该公司开设了第一家net-zero网店。位于伊利诺伊州埃文斯顿。该商店利用可再生的太阳能、风能和地热能以及市政电网,并与高效冰箱、LED灯和绿色建筑材料相结合,同时在需要时获取市政电力。
一些发电建筑物可以与附近的设施共用电力,从而形成一个微型电网。当涉及多个发电来源时,微电网可以帮助参与者管理能源成本,根据最便宜的来源从微电网切换到市政电网,并在市政电网中断时提供当地电力。
最终,产生多余能量的大型商业智能建筑将能够通过直接与区域输电组织(如电力公司)互动,为电网提供额外的容量PJM互连该机构负责协调美国13个州的电力供应经济需求反应计划。通过创建微电网和提供包括风能和太阳能在内的多种能源,智能建筑可以帮助减少温室气体排放,同时还可以防止因自然或人为灾害造成的电网中断。
仅美国的商业和工业房地产行业每年就消耗1790亿到2020亿美元的能源。节约能源不仅能减少公司和居民的能源开支,还能减轻公共事业的负担,改善公众的环境条件。利用智能系统因为drd驱动的网格交互提供了一个历史性的机会,可以显著降低城市的能源消耗,最终影响全球人们使用能源的方式。
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