五月的白宫宣布了一系列新节目旨在将美国建筑融入清洁能源经济。这些举措包括为现有住宅提供电气化项目，为建筑行业的下一代工作岗位提供劳动力培训，以及努力增加高效电动热泵和电动汽车快速充电器的采用。
除了就业培训和建设电气化的计划外，该声明还强调了拜登政府在电网互动高效建筑方面的目标——一种不太为人所知的方法，在减少碳排放方面具有巨大潜力。
在这篇博文中，我们将探讨什么是网格互动高效建筑，以及为什么它们在未来清洁能源计划中如此突出。
什么是网格互动高效建筑?
通过将LED照明、高效热泵和高性能窗户等能效措施与太阳能、电池存储和综合建筑控制等智能技术相结合，网格互动高效建筑(GEB)不断优化能源使用。GEB不是简单地根据建筑的基本能源使用和居民需求从电网中消耗能源，而是与电网相互作用，不断管理其需求，以响应电力公司的关键信号。
为了省钱,减少对网格应变或限制碳排放的发电、创业板可能摆脱负载(如自动调光LED灯在整个大楼)或改变其负载从一个时间到另一个(例如从现场电池而不是网格),实践中以需求的灵活性,或负载的灵活性。
什么是需求灵活性?
需求灵活性是指建筑能够根据电网上接近实时的信号来减少或及时转移其能源需求的能力。需求灵活性信号可以包括当前电价、可再生能源(如太阳能和风能)的可用性以及当前能源结构的碳强度。
例如，一个GEB可以利用需求灵活性，将其电力需求高峰转移到一天中太阳能充足的时段，否则可能会减少。
需求的灵活性为减少建筑作业中的碳排放提供了重要的承诺，特别是随着电网整合了更多的分布式能源．但是好处不仅仅是节省成本和碳排放。
详细的一份新的RMI洞察力简报在美国，灵活需求的建筑可以将能源从用电高峰时段转移过来，而在用电高峰时段，公用事业往往依赖燃烧化石燃料的“峰值”电厂来帮助满足不断飙升的需求。因此，需求的灵活性可以减少对这些峰值电厂的需求，不仅消除了它们的碳排放，而且消除了它们对空气污染的重大贡献。
geb的潜在好处是什么?
将能源效率和需求灵活性结合起来，全球环境银行的潜在能源、排放和成本节约是巨大的。根据美国能源部建筑技术办公室(BTO)的数据，美国70%以上的电力消耗和至少三分之一的排放来自建筑。
一个新的GEB路线图据BTO估计，到2030年，更智能、更高效的建筑每年可减少8000万吨二氧化碳排放，使整个美国电力部门的排放量减少6%。geb节省的排放量相当于50多座中型燃煤电厂的退休，或减少1700万辆汽车的使用。
广泛采用GEB技术将降低电网的峰值负荷，这反过来又会降低电网满足这些需求所需的容量。因此，geb节省的成本将超出geb的所有者和租户本身。据BTO计算，到2040年，geb可以为美国电力系统累计节省超过1000亿美元的发电和输电成本。
美国政府对geb的新目标是什么?
在5月17日与白宫公告一起发布的全球环境保护局路线图中，美国能源部提出了一个目标，即到2030年，将建筑的能源效率和需求灵活性在2020年的水平上提高两倍。为了实现这一目标，该路线图列出了14项建议，从加强智能建筑技术的研发到鼓励集成GEB实践的政策选择。
该路线图的建议之一是，政府机构应该“以身示范”——在政府拥有的建筑中部署GEB措施，以展示其好处，并为更广泛的部署提供有价值的见解和最佳实践。美国绝大多数州已经对政府建筑的能源使用或效率提出了要求，而要求的灵活性可能成为满足这些要求的一个有价值的工具。
响应电网信号的协调整体建筑自动化系统是实现效益最大化所需要的新兴技术之一。
在联邦层面，政府公债的节省将是巨大的。美国总务管理局(GSA)是美国最大的房东近10000栋建筑控制着超过3.75亿平方英尺的房地产。在2019年成本效益分析， RMI发现，通过在其建筑组合中实施GEB措施，GSA每年可以节省5000万美元(约占其能源支出的20%)。
在RMI在GSA分析中研究的所有6个地点，GEB改进的回收期不到4年(在某些情况下不到1年)，证明了投资对政府和纳税人的稳固性。
联邦层面的下一步
美国国家可再生能源实验室(NREL)的一份新报告称，提供了一个蓝图为GSA选择符合成本效益的GEB项目的理想候选建筑。该报告还列出了将GEB措施纳入以能源为重点的建筑改造合同发展的各个阶段的战略和最佳做法。
NREL的报告指出，GSA管理的建筑数量之多，将使该机构能够在绩效合同中运用实施GEB措施的早期经验教训之前，筛选其房地产投资组合中价值最高的GEB候选人。NREL还指出，在电网互动效率方面具有最大经济潜力的建筑往往具有如下特点:分时能耗率、建筑峰值能耗的高需求费用，或鼓励公用事业或州计划的公用事业客户响应他们的能源需求。
BTO和NREL的新报告确定的一个挑战是一些可优化GEB实施的技术的成熟度和可用性。为了使geb的效益最大化，新兴技术中需要协调的、整体建筑自动化系统来响应来自电网的信号。GSA的试验场项目正在对示范项目中的一些建筑控制系统进行评估，从这些评估中获得的经验教训将有助于进一步形成在全国范围内实施GEB项目的最佳实践。
通往2030年及以后的道路
通过将能源效率、分布式能源发电技术和需求灵活性整合到建筑中，GSA可以帮助提高网格互动高效建筑的技术水平。
联邦政府建筑组合中GEB项目的证明点不仅有助于推进能源部到2030年将需求灵活性和能效措施提高两倍的目标，它们还应有助于建立一个更清洁、更有弹性的电网，为更智能、更高效的建筑供电——同时节省纳税人的钱。
