白宫在五月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。
在这个博客文章中，我们将探讨电网交互式高效建筑物是什么以及为什么他们在清洁能源未来的计划中如此突出的原因。
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。
为了节省资金，减少电网上的应变或极限碳排放从发电，GEB可能脱落（如整个建筑物的自动调光LED灯）或将其负载从一次转移到另一个（例如从现场绘制电池而不是网格）在称为需求灵活性或负载灵活性的练习中。
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，GEB可能会采用需求灵活地将其峰值电量的需求转移到太阳能丰富，否则可能会被缩减。
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，特别是随着网格集成了更多分布式的能源资源。但优势可以超越成本和碳储蓄。
详细介绍一个新的RMI Insight简短弯曲其需求的建筑物可以将能源从高峰使用时间转移，当公用事业公司经常依靠化石燃烧的“峰值”植物，以帮助满足汹涌的需求。因此，需求灵活性可以减少对这些峰值植物的需求，不仅消除了它们的碳排放，也消除了它们对空气污染的显着贡献。
Gebs的潜在好处是什么？
结合能源效率和GEBS需求灵活性的潜在能源，排放和成本节约很大。根据美国能源部建筑技术办公室（BTO）的说法，建筑物占美国电力消费量的70％以上的美国电力消费和至少三分之一的50％。
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。
GEBS的新美国目标是什么？
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。
用于协调的整个楼宇自动化的系统，响应来自网格的信号是最大限度地利用所需的新兴技术。
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10,000个建筑物在其控制下，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%)。
在所有六个地点，RMI在GSA分析中研究，GEB改进的投资回收期不到4年（在某些情况下不到一年），展示了政府和纳税人的投资的健全性。
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，提供了一个蓝图对于GSA来选择是具有成本效益的GEB项目的理想候选人的建筑物。该报告还列出了将GEB措施整合到合同开发的各个阶段的策略和最佳实践，以实现可集中的建筑物改造。
NREL报告指出，GSA管理的纯粹建筑物数量将使原子能机构在应用早期经验教训之前为最高价值的GEB候选人筛选其房地产投资组合，以便在执行绩效合同中实施GEB措施。NREL also notes that the buildings with the greatest economic potential for grid-interactive efficiency tend to share features such as time-of-use energy rates, high demand charges for a building’s peak energy usage, or utility or state programs that incentivize utility customers to be responsive in their energy demand.
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。
The proof points from GEB projects in the federal government’s building portfolio will not only help advance the DOE goal of tripling demand flexibility and efficiency measures by 2030, they should also make for a cleaner, more resilient grid powering smarter, more efficient buildings — all while saving taxpayers money.
