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彻底改变了供电系统,一次改造一栋智能建筑

多亏了创新的新型智能电网和智能建筑技术,我们看到了从传统的单向关系(生产能源的公用事业公司和消耗能源的建筑之间的关系)向双向模式的转变,即建筑就地生产能源,并将未使用的电力出售给公用事业公司。

这种深刻的变化部分是由于高科技需求反应(DR)计划的进步。仲量联行(我的公司)的新报告《智能建筑的变化面貌:Op-Ex优势》[PDF],解释创新——包括电子控制系统、数据传感器和机器对机器通信——是如何实现新的互联的在智能建筑和智能电网之间。廉价的无线传感器、嵌入式微型和纳米控制系统以及射频识别(RFID)技术,结合可再生能源,正在帮助建筑物减少化石燃料能源的使用,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”,或者说节能的瓦,比任何新产生的瓦都便宜,而且由于电力不能在电网规模下有效地储存,公用事业公司寻求在高峰时期“削减”需求的方法。过去,需求响应计划通常包括公用事业公司和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,以换取优惠的电价。

例如,一家制造厂可能同意在夜间非高峰时段制造冰块,用于白天的冷却,从而帮助减少炎热的夏季对电网的需求。作为帮助公用事业公司维护的回报在高峰时间向电网供电在美国,该工厂将为能源支付更低的价格。

今天的新技术使公用事业公司能够向广泛的客户提供自动化的需求响应程序,包括个人家庭和大大小小的设施。例如,今天的公用事业公司可以关闭一个热水器五分钟——一个顾客不会注意到的小改变。将这五分钟的节省乘以成百上千个家庭,或数十座大型商业建筑,电力公司突然拥有了巨大的电力储备。

M2M(机对机)智能电网通信也可应用于大型用电用户。从公用事业的角度来看,单栋建筑和多栋建筑的业主都提供了在用电高峰时期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,其中“商业建筑越来越有能力提供一系列电网支持功能。”EPRI预计,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。现在有一小部分建筑是“智能”的,但数量在不断增加,它们使用电脑控制的暖通空调、照明等系统,许多城市也投资了某种形式的“智能”智能电网技术。然而,很少有市政电网能够与智能建筑进行双向交互。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进展缓慢。

然而,智能技术已经在帮助改变权力格局。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——考虑到估计有30%的能源浪费在商业房地产领域,而建筑占美国国内能源消耗的65%,这是一个强大的优势。

自供电的建筑

随着现场发电的日益普及,无论是由余热、风能还是太阳能发电,一些建筑已经至少有一部分时间可以自行供电。沃尔格林,例如2013年3月,该公司开设了第一家净零门店。位于伊利诺伊州埃文斯顿。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,同时在需要时获得市政电力。

一些发电建筑可以与附近的设施共享电力,形成微电网。当涉及多个发电源时,微电网可以帮助参与者管理能源成本,根据最便宜的发电源从微电网切换到市政电网,并在市政电网遭受破坏时提供当地电力。

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传输组织直接互动,为电网提供额外的容量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。通过创建微电网并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,同时也为电网免受自然或人为灾害造成的破坏提供了保障。

仅美国商业和工业房地产部门每年消耗的能源就在1790亿美元到2020亿美元之间。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,改善公众的环境状况。利用智能系统因为dri驱动的电网交互为显著减少城市能源消耗提供了一个历史性机遇,最终将影响全球人们使用能源的方式。

顶部图片内的沃尔格林净零店通过沃尔格林

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