了解建筑物的峰值能源需求

高峰时数 — — 通常是周日清晨至清晨 — — 是在电网面临最大压力的时候。 在这些时期,公用事业往往要收取更高的费用,而化石燃料峰值工厂的发电成本也会攀升。 对于商业、工业甚至大型住宅建筑,这些窗口的能源使用管理可以产生可观的业务节约,减少碳足迹。 承认您所在地区和设施的高峰需求的确切时间是有效的管理战略的第一步。

峰值需求事件并不统一;它们因气候、季节和当地电网条件而异。 许多公用事业提供使用时间(TOU)率或临界峰值定价,使得高峰时段的消费成本大幅提高。 了解这些模式的建筑管理者可以主动调整运行以避免成本最高。

减少峰值能源核心战略

1. 优化HVAC系统

热、通风和空调系统占建筑能源总使用量的30-50%。 在高峰时段,小调整可以产生很大影响。

  • 离峰时段的前冷或预热空格[. 使用建筑热量存储冷或加热,以便在高峰窗口期间可以关闭或关闭HVAC系统.
  • 执行需求控制的通风(DCV),根据占用感应器或CO2显示器调整新鲜空气摄入量,当空间部分空空时减少负荷.
  • 在冷却季节将温控器设置点乘以2-4°F,在加热季节将温控器降低略微。 即使是1°F的调整,能源使用量也会减少3-5 % 。
  • HVAC 排程挫折[,以确保在高峰起步时间前设备坡道下坡,在最昂贵的时段内不全容量运行.
  • 在泵和风扇上使用可变频盘,使输出与需求完全匹配,避免恒速系统固有的浪费.

2. 实施高级照明控制

照明占商业建筑能源的10-20%。 现代控制使得在高峰期大幅削减这一能源成为可能。

  • 占用传感器[在无人居住的房间、储存区和走廊自动关闭灯光。
  • 日光采集[ 电灯在阳光照射下会暗淡。 这可以把周边区域的照明能量减少20-60 % 。
  • 时钟和排程系统确保在已知的低使用期,如午餐休息或清洁人员完成后,灯光关闭.
  • 在高峰时段选择非临界区域(如休息室,走廊,停车场)的暗化,同时保持安全和基本可见度.

3. 升级到能源有效设备

使用EREGY STAR ⁇ 认证模型取代过时的电器、计算机和机械,降低了基准消费量,使高峰时负荷管理更加容易。

  • 办公设备:[] 启用计算机,显示器和打印机上的电源管理设置. 考虑使用笔记本电脑对接站而不是桌面塔.
  • 厨房和破房电器:用高效的装置取代旧冰箱,微波炉和咖啡制造厂,设置冰箱达到推荐温度(37–40°F),避免不必要的冰制造厂.
  • 工业电动机系统:升级到溢价效率电动机(NEMA Premium ⁇ ),并确保带,轴承,驱动器得到适当维护以避免摩擦损失.

建立信封和被动措施

大楼的封套——墙、屋顶、窗户和绝缘——直接影响到需要多少供暖或冷却,加强封套可减少高峰期需求。

绝缘和空封

将绝缘性加到阁楼、墙壁和管道工程中,可以减少夏季的热量增量和冬季的热量损失。 窗户、门和渗透层周围的空封漏洞可以防止无节制的渗透,这可以占建筑物热量的10-30%。

窗口和升华升级

低射(低e)涂层、反射膜和外遮蔽装置(awnings、blinds或植被)在不牺牲阳光的情况下阻碍太阳热量增殖。 这直接降低了阳光明媚时段的空调负荷。

凉爽的屋顶和绿屋顶

反射屋顶材料可以将屋顶表面温度降低50°F,减少进入建筑物的热量转移. 绿色屋顶(植被层)提供绝缘,减少暴雨水径流,同时也降低城市热岛效应.

业务战略和用户参与

除了技术外,建筑物的日常运作方式也有所改变,让占用者成为减少需求的伙伴。

需求应对方案

许多公用事业为在电网紧急情况或重大高峰事件期间自愿减少负荷的建筑物提供财政奖励。 通过参加需求响应方案,建筑物管理人员可以:

  • 预编程HVAC的挫折和照明暗光,在DR信号收到后自动激活.
  • 将非必要工艺(如数据备份、池泵、电动车辆充电)转移到高峰期。
  • 活动期间使用现场备用发电机或电池存储器暂时断开网格.

外部链接: 从美国能源部需求响应页面中学习更多[.

占领行为和沟通

教育建筑物内的人了解高峰时数,以及他们可以采取的简单行动,可以扩大节省。

  • 减电提醒: 鼓励工作人员在出发开会或午餐时关灯,监视器,以及个人粉丝.
  • 新闻码调整:[]在夏季,允许更多的随意的服装,因此,温标设置点可以提高而不会牺牲舒适.
  • 增殖和反馈:[]在大厅屏幕上显示实时能量使用,并奖励达到减排目标的部门.

监测、审计和不断改进

持续减少高峰时数需要衡量和反馈,没有数据,就不可能知道哪些战略是有效的,哪些需要改进。

能源审计

定期审计(行进式,或全面的ASHRAE 2/3)查明了具体的机会:漏气管道、超光度、设备效率低下和排期错误。 许多公用事业补贴商业客户的审计费用。

建筑自动化系统(BAS)

现代BAS平台允许建筑管理者查看实时负载配置,设定峰值需求提示,以及自动剪切动作。 与天气预报和公用率调度的整合可以实现预测优化。

外部链接: 读取能源部的 建筑自动化系统概览[.

基准和业绩跟踪

能源能源公司STAR组合经理等工具让建筑业主将能源使用与全国类似的设施进行比较。 跟踪每月和高峰时段趋势有助于标出异常,并核实改造节省的费用。

可再生能源和储存一体化

现场太阳能电池板、风力涡轮机和电池存储可以直接抵消高峰时段电网购买量。 即使没有存储,太阳能发电也往往与夏季下午的峰值相当吻合。

电池能源储存系统(BESS)

电池可以在低价的离峰时段(或太阳能电池板)充电,在电费最高的高峰时段充电。 这被称为“峰刮 ” , 可以将需求费降低20—40 % 。

峰刮太阳光电放大

在设计光伏系统时,在大楼的高峰负荷窗口(通常是下午的太阳向南或向西)内,引导板以最大限度地提高产量。 太阳能与电池储存对等进一步提高了可靠性和经济回报。

外部链接: 见国家可再生能源实验室的太阳研究[系统设计技术指导.

财政奖励和公用事业方案

许多政府和公用事业公司提供退款、税收抵免或低息贷款,用于减少需求高峰措施。

  • 商业照明回扣:[]用于安装LED,占用传感器,以及日光控制.
  • HVAC升级:高效冷却机,热泵和VFD的退款.
  • 要求反应奖励:[] 事件期间每减少千瓦负荷的付款。
  • 能源效率税减税: 美国第179D节允许对节能商业建筑扣除.

外部链接: 检查DSIRE数据库[ 逐州奖励.

案例研究:一个中规模办公大楼

美国东南部的一座5万平方公里的办公楼实施了上述战略的组合:

  • 安装了DCV,并在高峰时段将冷却定点提升3°F.
  • 改装的T8荧光灯带有LED面板和占用传感器.
  • 进入需求响应程序,在重大事件期间剃除150千瓦.
  • 增加了一个100千瓦顶部太阳能电池组,并配有200千瓦小时电池组.

结果:高峰需求下降28%,年电费下降38000美元,大楼获得EREGYSTAR87分.

结论

减少高峰时段的建筑能源消耗并非一刀切的努力,而是HVAC优化、照明控制、设备升级、信封改进、操作变化和占用参与相结合可以产生实质性的持久结果。 关键在于从全面能源审计开始,优先采取最快回报措施,并持续监测绩效,以不断完善战略。 以正确的方式,建筑管理人员可以削减成本,支持电网稳定性,并有助于更清洁的能源未来。