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积极能源管理:下一个CTO授权

欢迎来到21世纪的夏天:热浪、限电和轮流停电是当今生活的现实。不仅仅是烦恼,它们还会给企业运营带来沉重的负担。

根据智能电网监管人员杰西·伯斯特的说法,电力中断和干扰耗费了美国的电力消费者最近的一次滚动停电仅在硅谷就造成了约7500万美元的损失。

随着全球变暖的影响越来越明显,企业将不得不全面解决电网的波动问题,以确保稳定的能源供应,最大限度地减少价格波动的影响,并应对日益增长的客户对加强环境管理的要求。Ctos坐在右边,在讨论的中间,因为它们控制着使用的技术,每次使用它们都会消耗一定数量的电力,并且通常是消耗掉的峰值功率。

IBM IT优化副总裁Rich Lechner说:“客户开始考虑信息生命周期管理,不仅考虑数据应该放在哪里,还考虑能耗。”他补充说,最近在欧洲逗留期间,他经常听到客户也越来越想知道他们的IT服务到底有多环保。

这也是首席技术官们需要认真考虑如何处理峰值功耗的另一个原因。大多数全球科技公司已经看到,有必要将一种他们称之为“有源电力管理”或“主动能源管理”的学科纳入其业务。

Lechner说,在IBM的案例中,“客户正在考虑数据中心各个方面的能源效率,除了传统的安全性、可用性和性能问题外,围绕主动能源管理的新学科正在兴起。”

仅仅向客户出售技术解决方案已经不够了。无论是更高的处理能力,还是更高效的空调,客户也希望看到他们在账单中为减少环境影响做出了贡献。他们已经知道,在降低账单的同时,改善建筑的能源性能和减少电力使用量是可能的;他们知道“清洁”和“肮脏”发电是有区别的;他们也知道他们想要的附加效益:减少温室气体排放。无论什么产品,都需要内置全球变暖反应。

积极的能源管理不仅是帮助减少温室气体排放的一种方式,也是我们将电力作为一种商品来处理的根本转变的标志。在卡特里娜飓风、9/11和气候变化之后,我们比以往任何时候都更加重视能源安全,各公司正在寻找优化电网效率和电力消耗的方法。
Ice Energy公司的“白熊50”系统安装在健身中心的楼顶。
Ice Energy首席执行官弗兰克•拉米雷斯(Frank Ramirez)表示:“发电时必须使用电力,而这种特性或缺陷导致了严重或反常的后果。”拉米雷斯的公司生产蓄冰空调技术,利用非高峰发电提供制冷。

拉米雷斯说:“例如,在照明方面,我们在减少能源消耗方面做了大量工作。然而,冷却是市场失灵的一个领域。”。“它失败得很惨,因为许多技术仍然是20年代、30年代和40年代的技术。我们肯定可以做得比现在好得多。”

拉米雷斯说,美国公用事业基础设施有50%的时间处于休耕状态,主要是受气温飙升的影响。“我们的公用事业基础设施已经严重超负荷,每年的高峰需求只有几百小时。”他反对建造更多高峰电厂的对策是在非高峰时段利用公用事业基础设施。

我们公用事业基础设施的固有低效率意味着高峰时段的能源成本远远高于非高峰时段的能源成本。当需求激增时,公用事业公司通常会打开污染最严重的能源发电机,以提供所需的电力,而在这样做的同时,那些污染严重的发电机会将它们的废物倾倒到大气中。然而,如果你可以在非高峰时段发电,并将其储存起来,那么你就可以在高峰时段以更好的价格、更高的效率使用它,减少对臭氧层的伤害。

这就是Ice Energy, Calmac, IBM, Baltimore Aircoil等公司进入的领域:他们正在解决一个基本事实,即电力作为一种商品,是世界上唯一一种不能经济有效储存的商品。他们的热储存和冷却技术可能正符合医嘱。他们用什么来储存和冷却?当然,冰。

蓄热(和冷却)解决方案背后的技术

冰是许多热冷却方案或共晶盐背后的东西,就像真正的冷水背后的液体冷却方案一样。用于冷却数据中心服务器、你的电脑和我的电脑、办公室、学校、医院、商场、制造厂和家庭的制冷剂所消耗的能量越少,能源费用就越低。

在美国,热能储存通常用于冷却储存,因为例如,夏季空调负责许多峰值电网负荷。如果你能用白天使用的较便宜能源冷却夜间使用的制冷剂,你就可以降低电网的总能耗,从而降低电费,并最终持续使用清洁能源。

Lechner在谈到IBM的冷却解决方案时说:“将其视为数据中心的巨大冰块。”。“它是一种存储式冷却液,允许您在非高峰时段存储冷却液,并在高峰时段(当您需要冷却容量时)以更低的温度排放冷却液,因此在高峰时段使用更少的电网能量。”

蓄热空调的优点是非常明显的。此外,你不用在晚上使用进口燃料来冷却制冷剂,也不用增加效率低下的“尖峰”电厂为空调发电时产生的排放,最终,你需要更少的电厂来完成这项工作。

Calmac首席执行官马克•麦克拉肯指出:“存储从经济资源中创造了更好的经济价值。”“我的意思是,晚上吹的风和2美分的能量是竞争的,但如果你有存储设备,你可以存储那些风能,现在你要和12美分的能量竞争。”

“你不应该忽视存储效率的潜力,”Lechner说。“通过存储虚拟化,我们经常看到客户将其存储利用率提高24-35个百分点,这意味着设备数量减少。”更不用说对网格的影响也会减少。

Calmac是一家为客户提供大规模热能存储解决方案的公司,已经进入市场多年。该公司经受住了放松管制带来的起起落落,MacCracken表示,负荷率正变得越来越糟糕,这意味着在各地首席技术官的议事日程上,负荷率必须大幅上升,而且很快就会上升。

对于首席技术官来说,好消息是这样的热冷却和存储解决方案是多么简单,以及它们在减少二氧化碳和氮氧化物排放方面的有效性令人震惊。Ice Energy首席执行官弗兰克·拉米雷斯(Frank Ramirez)表示:“通过在夜间储存能源,我们的技术可以将二氧化碳和氮氧化物的排放量分别降低40%和57%,这与高峰时期不发电是分不开的。”

麦克拉肯指出:“提高载客率很容易。“储存是平衡能源供求的方式。但在电网中,我们还没有这样做,主要是因为储存电子非常昂贵。但是储存这些电子所需要的东西很容易;你只需将其以冰或冷冻水的形式储存。”他补充说,公司高峰需求的40%来自于前一天晚上的降温。
IBM的热交换器使来自数据中心空调系统的冷冻水循环。
Lechner认为,将会出现一个新的学科,围绕电力效率的数据中心管理,需要更周到的工作量和生命周期管理,包括使用不同的能源存储方面。他预见到客户想要进行任务外电源管理,并指出:“这些工具是为那些想要(做这件事)的客户准备的。”

IBM的战略利用液体冷却解决方案和外部的数据中心需要几层,第一个被后门热交换器的实现,设备直接安装到机架的服务器,减少热排气多达50个或60%。第二个IBM解决方案是他们的数据中心存储冷却解决方案,它在数据中心级别提供了40% - 50%的冷却系统总体效率。

这些解决方案是IBM的“Cool Blue Portfolio”的一部分——跨越从处理器到系统级设计的硬件和软件组合的技术。它包括通风、校准矢量冷却(允许空气更有效地通过服务器)、液冷技术、虚拟化和积极管理电源的能力。

理奇纳、麦克拉肯和拉米雷斯都认为,存储需求将急剧增长。显然,能够帮助规范系统中温度影响或波动的技术是非常有价值的,而且每分钟都在变得越来越有价值。

客户仍在衡量各种可能性

Lechner说,IBM的一个关键热键就是帮助客户准确地了解和评估他们所处的位置和需要什么。“我认为,如果你问客户你现在有多环保,或者你今天有多高效,很多客户都无法给你答案。因此,评估是第一步。公司需要帮助看大局。”他补充说,他们的评估可以帮助客户从头到尾解决问题,以提高公司资产的整体利用率的方式。

虚拟化技术和电源管理激励计划(至少在某种程度上)旨在帮助公司在数据中心端到端解决电源和冷却问题,旨在为电源管理提供一个更具协作性、动态性和可访问性的平台,尤其是那些仍在努力理解如何在内部解决电源管理问题的公司。

为了帮助这些公司解决这个问题,IBM将在下个月的某个时候推出一个能源效率激励搜索门户。然而,拉米雷斯和麦克拉肯都认为,从长期来看,这些激励计划中有些并不十分有效。麦克拉肯对我说:“……他们仍然用金钱来激励人们节能。我宁愿看到没有退税,也不愿看到有针对性的退税,因为这样会转移对减少需求的关注。”

开始并计算投资回报率

冰能公司称,一只北极熊可以冷却15万平方英尺的温度。每个单位零售价为10,500美元,外加安装费。Ice Energy向FiberLok收取了17200美元安装两个免费试用系统,但投资在287天内就收回了成本。

Calmac的MacCracken说,“如果你说的是新建筑,就不必再花更多的钱了,虽然可能,但不一定。在翻新的情况下,成本确实要高一些,而且你通常要等到大楼里的其他东西需要更换——比如,把用了20年的冷却器搬出去。”麦克拉肯表示,这种做法的回报通常在3年左右,他发现很多公司在对其建筑进行翻新时都利用了这一点。
Calmac的冰库冰蓄冷系统
Calmac目前的客户包括摩根士丹利(Morgan Stanley)、瑞士信贷(Credit Suisse)和美国银行(Bank of America),这在一定程度上是有道理的:这些机构都消耗大量能源,并在系统出现故障时重视维护数据完整性和电力冗余。由于庞大的数据网络和严重的安全问题,金融领域成为Calmac等热能存储技术供应商的主要目标领域。

Calmac在1980年出售了它的第一个蓄热系统“冰山”。冰储存一直发展得很好,直到放松管制的打击和行业陷入了干旱期。ASHRAE制冷委员会成员兼威斯康辛大学麦迪逊分校HVAC&R中心主任Doug Reindl博士告诉我,他看到放松管制使得该中心的热储存研究在一段时间内几乎枯竭。

自那以后,情况有所改善。看看这个行业的现状就知道了:Calmac的首席执行官MacCracken列举了与美国银行(Bank of America)、高盛(Goldman Sachs)和其他几家大型金融机构合作的项目。由于在这一行业有着悠久的历史,该公司已经通过美国标准和特灵等合作伙伴进行了分销。

Ice Energy刚刚结束了一轮不错的a系列赛,他们在加利福尼亚州维克多维尔市的首演进展顺利。维克多维尔正在每座城市所有的建筑上安装冰熊,就在这个月,该市又订购了10台机器。结果不言而喻:维克多维尔订购的31台机组帮助永久性地减少了231千瓦的峰值需求,并且由于效率更高,每年节省超过100000千瓦时。

能源管理的未来是什么

Ramirez认为微电网管理是未来的趋势。“与其将每栋建筑视为独立的参与者,还需要技术的进步,使微电网系统能够自我平衡。”他解释说,由于大多数公司运营其建筑的效率低下——房间里没有人的情况下开灯,不睡觉的平板屏幕——大量的能量被消耗在没有实际用途的地方。

他估计,每节省一千瓦的能源,就有大约三千瓦需要发电。“问题是,作为一个系统,我们如何才能理解,在没有人类干预的情况下管理资源,将使我们能够节省大量能源,而不会造成舒适度或安全性的损失,也不会损害我们业务的可靠性?”

简而言之,这就是热冷却和储存市场的挑战和前景。你可以期待在不久的将来听到更多关于它的信息。

劳拉Abrams-Melman是一家总部位于硅谷的咨询公司,主要为科技公司提供战略和业务发展方面的咨询。她花了近五年的时间研究清洁技术领域的公司,并认为自己是可持续发展和清洁技术的倡导者。竞彩足球app怎么下载她的网站LaraAbrams.com

由Flickr用户授权的制冰机照片Presta

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