图片1:One Sky Homes
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几乎每个人都有这样的故事:他们收到了一份很棒的礼物，却发现几个小时后才用得到，因为盒子里缺少了一件必需品——电池。还记得当时的挫败感吗?如果制造商不这么便宜的话，他们是多么容易让你开心啊!
你可能会同样恼怒地了解到，善意的规范和绿色建筑认证，除了被动房，一直在做与这些制造商完全相同的事情在他们的包装中省略了一个基本的操作项目，从而欺骗了建筑业主，他们中的许多人打算成为应对气候变化的重要贡献者。
这怎么可能?
电网计量的扭曲经济
在急于加速和激励PV系统的安装，意义政府和公用事业设立净计量1或者是上网电价定价结构，根据这种结构，建筑业主向电网提供的所有能源都将得到支付(通常按公用事业公司的批发价格，有时按全部零售价格)，而不管能源何时产生以及是否存在需求。这个方法很有效，直到它失效。当夏季发电量过剩开始对电网定价结构造成破坏时，电网计量的缺陷已不容忽视，在可再生能源发电无法满足需求的情况下，电力公司仍需提供峰值负荷。
公用事业2开始反对这些新授权的（双关语）家庭能源发生器，现在可以获得自己的生产手段（但不是分销。）这些新的网格贡献者未能认识到他们的能量没有被保存用于A更方便的时间 - 网格不是存储系统，并未设置为提供银行服务。然而，无论他们的能量是否正在使用，他们仍然有权获得薪酬。
这种与太阳能贡献不一致的电力需求问题首先冲击了早期采用太阳能的德国地区，其次是夏威夷州和加利福尼亚州，在那里引发了自2004年加州试图禁止鹅肝酱以来最大的与鸭子有关的危机3.．许多powerpoint专家过早地敲响了公用事业商业模式的丧钟，同时他们也在为如何使“鸭子曲线”变平而挠头。4- 所针对图表的名称，说明了由增加太阳能增加的不协调的时机引起的日常峰值需求的加剧增值。显然，单独的可再生能源不会满足我们的日常能量需求周期或缓解达到峰值负荷负担的公用事业 - 这仍然必须使用化石燃料来源满足。
这山峰重要吗?
更糟糕的是，好心的决策者、代码开发人员和建筑认证实体可能无意中加剧了这种错位，因为他们推动了通过计量经济优化的建筑项目，而计量经济是建立在电网作为银行的错误假设之上的。这种假设增加了满足冬季高峰负荷的难度。
首先，我们必须承认，建筑能耗实际上存在两个高峰:每日高峰和季节性高峰。鸭子曲线反映了每天的峰值周期，但更有挑战性的峰值发生在我们从冷却负荷到加热负荷的过程中。由于电价计量经济是按年分配的，而不是按季节分配的，因此这个季节的峰值和提高能效措施的好处都被打折了。由于发电成本的下降，效率的提高变得不成比例地扭曲，看起来不那么划算。隔热水平是由建筑的年平均性能决定的，而不是季节性的需求。(这相当于建议一个人一年四季都穿同样的衣服，而不是应季着装。)建筑项目——包括许多旨在实现净零负荷的项目——可能已经错过了优化最坏情况下的性能和季节负荷的机会，这反过来又使向所有可再生能源发电的过渡变得更加困难。
效率弧
被动式房屋研究所(PHI)开发的建筑标准框架中，有一个没有落入这种计量网陷阱。当PHI在2015年全面修订其能源目标，包括可再生能源的公平核算时，短期和长期电池存储都得到了仔细考虑。效率措施与太阳能发电信用隔离开来，同时考虑到电力存储的需要，为所有可再生能源的未来方案进行规划和优化。为了证实这种方法，联合研究中心的迪莉娅·达戈斯蒂诺(Delia D’agostino)在2016年进行了一项研究，欧盟委员会和佛罗里达太阳能中心的丹尼·帕克(Danny Parker)模拟了欧洲不同气候条件下的基线建筑，以找到最具成本效益的方案，以达到欧盟的近零能源建筑(nZEB)目标。美国和欧洲的研究人员都证实，“在新建筑中达到非常低的能源设计是可能的，能源节约大约在90%到100%或更高。”5他们的研究证实，作为更准确的经济评估的一部分，有必要包括短期电力存储的成本。
我们现在知道，商业规模的电池存储与太阳能结合，这一结合帮助解决了考艾岛的峰值负荷6-可以很容易地“限定”我们每日高峰负荷的鸭曲线。短期电池存储技术的进一步创新将很快(而且可能很经济地)解决我们每天的峰值挑战。然而，为了完全摆脱对化石燃料的依赖，我们需要改变我们的建筑框架，以反映被动式住宅的标准，这些标准特别关注减少高峰需求，以减少季节性高峰负荷。要做到这一点，储存的成本必须包含为了经济地过渡到一个完全可再生能源的未来，所有的优化计算。
保理存储
经典、Plus和高级被动式住宅标准所采用的新一次可再生能源(PER)因素包括对短期和长期存储需求的本地化评估。这些自然会因气候而不同，这是可再生能源供应超过现场季节性需求的功能。从图2(下图)可以看出，短期电池存储只有在夏季才完全有效，此时电池可以定期充电。然而，在冬季的一月，这些电池很长一段时间都没有充电，需要补充电网电源。这些时期将需要在长期的可再生能源存储技术上进行创新，以使我们的电网成为真正无化石燃料的电网。
目前，可再生能源储存的竞争看起来像是两种气体之间的竞争:将可再生能源转化为氢气或甲烷，这两种能源都可以在发电厂清洁且(希望)安全燃烧。无论哪种天然气胜出，很明显，我们需要弯曲能源效率的弧线，大幅减少冬季高峰需求，以过渡到一个完全可再生能源的未来。这正是被动屋已经在做的事情。
被动+可再生能源是2017年的重点北美被动房屋网络会议和博览会2017年10月4日至8日在奥克兰举行。主要能源可再生能源框架将在本次会议核心项目的研讨会和演示中得到更深入的探讨。
本文最初是为被动的房子建筑，北美被动式房屋行业的杂志，这是由出版低碳生产．
脚注
1.净计量（或净能量计量，NEM）允许生成一些或全部电力的消费者随时使用该电力而不是在生成时。
2.内华达州公用事业继续屋顶太阳能战争，反对电网计量- EcoWatch。
3.的加州鹅肝法1520年,加州S.B.[1]是一个加州法令,禁止“强迫接受荷兰国际集团(ing)的一只鸟为了扩大鸟的肝脏超越正常大小”(§加州健康和安全代码25981)以及产品的销售这个过程的结果(§25982)。
4.在商业规模的发电，鸭曲线是一天内发电量的图表，显示了峰值需求和可再生能源产量之间的时间不平衡。
5.欧洲新建筑接近零能耗建筑(nzeb)的最优路径综合建模迪莉娅·达戈斯蒂诺和丹尼·帕克
6.“夏威夷合作集团签署了太阳能+储能项目协议，价格为11美分/千瓦时。”
布朗温·巴里(Bronwyn Barry)是北美被动住宅网络(NAPHN)的建筑师和总统。
41评论
存储的启示
一个及时的文章。这种存储问题若隐若现，和闸门都只是在澳大利亚，德国，夏威夷和加州开，与许多人效仿。澳大利亚了解到，在20-25％屋顶光伏你可以在中午供过于求社会。他们已经实现了渗透的水平。等式的另一部分是，随着住宅光伏越来越便宜（和它在澳大利亚比美国便宜70％），更大的阵列安装。“为什么不把10kW的在你的屋顶，如果它的成本只有$ 15,000个”是新的推理。所以这是当存储到图片。剩下的汁供以后使用。显然，把以前昂贵。现在开始要实惠，虽然可能需要几年一点点补贴。
下一个:多云、寒冷、冬季环境中的季节性问题。显然，他们发现电池在1月份不需要充电那么多!是的。网外的人知道这个大时代!所以…经过几十年的思考，我认为答案在某种程度上与这篇文章一致。夏季生产氢气供超世代使用，冬季使用。它效率低，但多余的电力是“免费的”。就像为冬天储存泡菜一样。另一种方法是热水或散热器存储。 With passive house levels, plus heat pumps, seasonal storage is not outlandish. It used to be, but needs to be revisited. 1000 kWh of hot water storage is quite simple to do.
储存可再生能源的竞赛
感谢你的评论，Ven。我也很想知道储存可再生能源的竞赛最终会朝哪个方向发展。我读到过一些使用水的实验尝试，或者将夏季生产的过剩物质转化为氢气或甲烷。底线是，这仍将花费比简单地减少(主要是冬季)需求更多的钱。因此，NegaWatt仍然占主导地位，我们需要为GOT的未来设计，在那里，尽管全球变暖的现实，“冬天来了!”
汽车将比家用电池更快地压平鸭子。
彭博新能源财经(Bloomberg New Energy Finance)预测，到2025年，在美国和欧洲，电动汽车(EV)将比内燃机汽车更便宜，他们是相当保守的预测者。一些更激进的预测将时间设定在2020年。
无论什么时间框架，总量在EV，可以去200多英里的能量可下沉的是10倍以上。在一个典型的零能耗住宅管理昼夜自用光伏阵列所需的存储大小的顺序，更不用说在更小的尺寸需要管理它放在一个被动式房屋。分布式存储容量从交通部门和智能车载充电器的电气化提供总金额将超过的分布式家电池。（日产的最新，最伟大的更大的电池叶甚至有自带的车辆到电网的能力。）
考虑到非光伏可再生能源在经济上无法真正缩小到很小的规模，将每个房屋视为只需要太阳能的纳米网格，需要季节性存储，这是一个巨大的错误。示例图foggy-dew西雅图对待这类问题,而忽略了事实的乌云和风暴的大咬的冬季光伏充电也非常可观的遗产地区水电容量(夏季使用和储存的积雪),并且忽略了在连接良好的现有电网基础设施中非常可观的风力发电能力(其中大部分尚未建成)。很少(如果有的话)的地点是理想的全年太阳能+电池电网。夏威夷可能离得很近，但西雅图可能在天平的另一端。然而，长期存储的成本必须比过度建设和简单地削减过剩的太阳能(和其他可再生能源)输出更便宜。即使长期存储最终变得便宜，西雅图也是最不可能需要夏季阳光来冬季使用的地方之一——有其他网格资源已经准备好与之竞争，作为一个解决方案。
由于PV主导了延期的载荷，西雅图的鸭子已经保证了很长一段时间，因为缩减遗产的灵活性和缩减遗产的低成本。禁止在西雅图（不太可能的PV）禁止PV的真正壮观的部署速度（考虑到屋顶PV的未被补贴的电力成本低），EV Tsunami可能会在充足的时间内到达。
季节性发电能力问题的解决方案将因地区而异，但美国现有的电网基础设施远比欧洲更能应对这一问题，而且在经济条件允许的情况下，还能得到改善。在新英格兰和大西洋中部，近海风能资源比北海更好，冬季产量增加。它可能比长期以可燃气体的形式储存更便宜。(一年比一年便宜!)
甲烷?
我们不是在努力摆脱温室气体吗?我们可以更便宜地将甲烷从地下开采出来，而不是用多余的太阳能制造甲烷。不管甲烷是怎么产生的，使用它仍然是错误的方向，不是吗?还是我遗漏了什么?
甲烷基础设施不需要建
已经存在的天然气储存，分配和发电机，这使得阳光转化为甲烷比其他一些方法更引人注目。在零碳/低碳设施中产生的甲烷使用另外缩小的阳光和风力将通过各种方法从地面提取化石甲烷，并且（大概）将具有较小的氟烷释放和与气体相关的环境损害。勘探和提取。燃烧它仍然具有相同的二氧化碳排放，与更难以处理的氢气不同，具有较少的现有储存基础设施。
甲烷的储存密度也比气态氢高很多。一定数量的氢可以/混合注入天然气燃料没有危害,但在高浓度气体H2需要代价电网基础设施(金属脆化等)Renewables-produced氢可以存储和运输液化氨(NH3)类似的能量密度液态甲烷(CH4),这一概念在某些领域具有相当大的吸引力。但是，重组氢、氨、氢在燃料电池中使用的净能量消耗要大于氢、甲烷、联合循环气体发生器。NH3可以直接作为燃料燃烧，但它的氮氧化物排放量和N2O都很高，需要加以管理。N2O是一种强大的温室气体，是甲烷的10倍，二氧化碳的300倍。此外，也没有现成的基础设施来燃烧煤炭发电。
评论……
Dana -你的声明:“把每栋房子当作只需要太阳能的纳米网格，需要季节性储存(是)一个巨大的错误”表明你可能误解了我的文章。新的初级能源可再生能源(PER)框架绝对没有建议建筑使用这条路径——但它也没有禁止。它只是评估季节性需求和供应之间的不协调，并认识到在每种气候下进行存储(最经济的应该是电网规模的安装)的必要性。风能和水能，以及数量有限的生物燃料和集中供暖系统也算在内。我在这里更详细地阐述了这个问题:https://www.slideshare.net/Bronwynb/buildings-for-an-all-renewable-energy-future-for-utilities．关于这个框架的研究信息来源可以在Passipedia这里找到:https://passipedia.org/certification/passive_house_categories/per
至于EV的能够作为On-Of现场储存的替代品，我对此成为现实的替代品，因为我从自己的客户的家中看到了EV的那样，他们从未在当时向汽车充电峰太阳能生产 - 因此，对齐是关闭的。（我的文章的整个点！）
Stephen -我同意从温室气体的角度来看甲烷是有问题的。我在这里并不是提倡这样做，只是认识到这是正在探索的一种选择。我预计，如果进一步开发甲烷存储，它将只用于发电厂，而不是通过管道输送给最终用户。
你需要一根长绳子
堵塞你EV进入你的家在一天当中......人做的工作仍然在这个国家..
应对B.W.
合著。
随着普通电动汽车行驶里程的增加，许多通勤者将能够在不充电的情况下往返上班。
你的客户没有得到汽车充电的费用。
我正确阅读了这篇文章，但并没有表达自己。只关注图形中的太阳鸭曲线，然后枢转到季节性存储意味着太阳能主导的网格，而不是离网。作为太阳能或大多数太阳电网处理西雅图几乎是单独的纳米网格的愚蠢，这就是我去那里的原因。
峰值栅极载荷如夏季空调负载（即使在西雅图）一样，以及与PV输出相关的合理相关。在西雅图的PV-重型版本中，当加热和冷却载荷低时，峰值鸭曲线将在肩部季节（如CA中）。但是，一旦监管结构到位，EVS注定要成为所有季节的全季响应载荷调平剂。
在目前电动汽车普及的情况下，电池容量小到足以引发里程焦虑，对电网的负荷也没有大到足以成为严重的电网容量约束和调度问题。电动汽车车主(极少例外)不会因为允许电网运营商或公用事业公司安排充电时间而得到补偿，他们目前选择在方便的时候充电，或者利用粗略的使用时间，等等。
当EVS开始变得无处不在时，所有变化。已经发明了响应公用事业或电网运营商信号的智能充电器已经发明，并打开了为提供关键网格服务而支付的EV业主的机会（例如浸泡鸭子的腹部，以限制送料器的过电压在轻量负荷阳光下天）甚至快速响应频率和电压控制。对于运输变得显着通电，必须采用这种技术，以避免在分配网格上避免巨大容量升级的高成本。在典型的住宅块变压器上充电的十个电动机将融化，但仍然可以在实用程序控制下仍然收取“XX：XX”的完全充电的旋转计划，只有批发价格低于$ YY / MWH“EV Owner选择的选项，没有能力升级到分销网格。
电网服务的报酬可以采取不同的方式，比如在批发价格为负时支付，或者为使用负载进行频率控制和其他辅助服务支付(PJM地区的电热水器已经发生了这种情况)。但至少在这个主题上有一些变化是必要的，因为即使是10%的道路上的汽车是电动的。技术是存在的，但公用事业的监管结构还不完善。这些法规必须在2025年之前准备好——如果他们不这样做，电动汽车充电将成为一个比鸭子更大的问题。让电动汽车成为解决鸭子问题的办法，而不是另一个问题，这更便宜、更好。对于大多数人来说，在一定程度的千瓦时容量下，距离焦虑问题就会消失，但要想成为有用的电网解决方案，就必须激励人们保持供电，即使还有很多距离。对于许多人来说，能够接受数额不明的免费充电将足以激励他们继续充电，但为接受中午的多余能源和辅助电网服务付费将使保持充电更有吸引力。
在图2中，地理位置必须受到严格限制
通过对比图2中1月和7月的负荷和可再生能源曲线，我相信PV和风能资源的规模已经被精心挑选或精心设计，并且/或者地理位置受到了严重的限制。这应该是西雅图城市之光服务区，城市边界，金县的可再生能源吗?
夏季太阳能和风输出峰的高相关性在良好连接的BPA网格（尽管它可能是西雅图 - 适用），但区域水电输出并不是一些下尺度恒定的基础发生器。区域上，那些水力资源非常大，合理适用于昼夜负荷跟踪。与不灵活的核武器和热煤不同，没有理由在被描绘为过量的太阳能+风中的小时内运行水电，但它仍然出现，是一个稳定的薄蓝色条纹，由高耸的太阳能越过矮小的蓝色条纹。水电容量仍然可能在PV过度期间存在，但在负面价格上运行没有任何优势，并且没有合理的运营商。它没有加起来。即使在约束地理场景中，截至2014年，大约90％的西雅图城市灯的力量来自Hydro：http://www.seattle.gov/light/FuelMix/
冬季和夏季的净电网负荷剖面似乎同样是人为设计的，似乎假定所有的空间供暖都是通过电网(?)。这个负荷曲线应该是总负荷，还是仅仅是电网运营商可以跟踪的?
关于长期存储的必要性或金融原理:目前6美分/千瓦时逐步降低成本的效用尺度太阳能(甚至更便宜的风)任何长期存储必须显示要比简单地构建更多太阳能&风能和减少输出能量过剩时期。以太阳能发电成本仍在持续下降的速度来看，长期储能似乎不太可能在经济上理性地应对过度建设的太阳能发电。Sun Shot Initiative目前的目标是到2030年，公用事业规模的光伏发电的平均成本为3美分，如果历史有任何指导(并非总是制造技术学习曲线，但通常)，这可能会在2025年的时间框架内实现。只要3美分，你就可以把一半的电洒在地板上(平均6美分的耗电量)，而且与目前正在讨论的大多数长期存储方案相比，看起来还是很有竞争力的。将泄漏的一半转化为甲烷，然后再将其燃烧发电，其成本仍远远高于3美分。
https://energy.gov/eere/sunshot/sunshot-2030
2016年，在陆上风的实用规模在3-6美分之间有一个尺寸的成本，而且仍然在几个月内仍然越来越迅速地越来越迅速。）我们可能会看到Lazard的LCoE分析版本11.0，并能够将其与v。10.0（https://www.lazard.com/media/438038/levelized-cost-of-energy-v100.pdf)，以及比较他们更新的存储分析的水平成本，在2.0版本中，这只是着眼于短期到中期，而不是长期技术。
https://www.lazard.com/media/438042/lazard-levelized-cost-of-storage-v20.pdf.
回答“为什么?”(# 7)
“你需要一根很长的电线才能在中午把你的电动汽车插到家里......在这个国家人们还在工作"
为什么它必须在家？什么是如此特别？
当你可以在工作或购物时充电时，为什么还要在家里充电，尤其是在有经济动机的情况下?
无处不在的PV和无处不在的EV恰好是天作之合。如果合理管理，它们将以低成本或负成本解决彼此潜在的电网问题，而非参与的纳税人。但如果你只在家里而不是在阳光明媚的时候充电，那就不起作用了。
大约三年以来，洛杉矶空军基地已经拥有一支电动汽车和智能充电器(在这种情况下，是双向电力流)的车队，通过在停车时插入电源提供的电网服务赚钱。这种方法可以应用于其他地方的duck-驯鸭和其他网格服务，无论是双向的还是仅收费的。看到的:
https://www.princetonpower.com/pdf-new/LAAFB_Case_StudyC.pdf
http://www.transform.af.mil/about/display/article/610602/los-angeles-afb-unveils-all-eeltic-vehicle-fleet/
要驯服这只鸭子，就必须有激励人们在中午充电的激励措施，而这些激励措施会在鸭子变胖的时候出现。目前，加州电力公司的肚子不是很肥，也没有足够的电动汽车来做出巨大的改变，这就是为什么纳税人要为建造大量专用电网存储而支付费用。到2025年当电动汽车开始变得无处不在它会便宜很多人插入效用或CAISO控制充电器,让他们打折,甚至为地方税纳税人支付比它将利用更多的事业单位网格存储管理鸭子。
从电网运营商的角度来看，可调度负荷和可调度发电机一样好，自FERC 745令被supreme批准以来的20个月左右，奖励这些服务的分布式可调度负荷的机制已经开始出现。电热水器控制器的性能相当好，但远不及电动汽车所具备的能量释放能力。
电动汽车作为存储选择
Dana，我们在NAPHN17上有一个演讲会涉及这个主题。https://www.naphnconference.com/program/core-conference/周五(见1.45点。)在某些地方，电动汽车可能是驯服这只鸭子的最好方法。然而，这整篇文章的重点是冬季可再生能源发电(包括水电、风能和太阳能)将不足以完全满足冬季的需求——即使是在像加利福尼亚这样阳光充足的地方。电动汽车是短期存储，如果你需要买两辆车来满足冬季存储需求，你最好安装更好的窗户。他们会比建另一个车库更便宜…
外推和直觉的区别
丹娜，我明白你的意思但我觉得你在简化一些不像你暗示的那么明显的事情。现有的电解电池技术仍有很大的局限性。例如，它们磨损后，通常在7年左右的时间里，所有者就必须花费巨资更换它们。如果业主是房主或公用事业单位，则存在这个限制。我还没见过有人完全解决了这个问题，尽管在过去的200多年里，电池一直在不断地发展。此外，电解电池的过程不像许多化学过程那样稳定，在这些化学过程中，元素通过加或减的能量结合或分离。如果电解电池技术已经被研究了200多年，而长期的稳定性问题还没有解决，你认为在我们的有生之年会解决吗?
在我看来，这是在邀请我开始用不同的方式思考这个问题。如果你不把钱投入到研究中，就不会有很好的机会降低能源的气态化学转换及其存储的成本。想想在太阳能电池的研发上投入的所有资金，以及它是如何大幅降低成本的。
我只是认为，你对太阳能输出气体的化学储存没有采用与电解电池技术相同的思维标准。在这一领域，我们可以预见到惊人的进步。你没有给它一个机会，只是推测当前正在发生什么。我真的认为从太阳能和其他可再生资源中分离出气体后进行化学储存才是未来。我们甚至可以预见，一旦完成这一任务，天然气就可以通过管道进行长距离运输，就像今天的天然气一样。就像在电解电池和太阳能电池技术上投入的资金一样，只有一小部分国家和跨国研究资金投入到这方面。只要燃烧过程中不产生二氧化碳，这种气体就和可再生资源一样环保。
蓄热器、电动
蓄热、电动汽车蓄热等都是可行的。但是，除非电价的零售成本与生产成本(或环境破坏)相匹配，否则采用电价的动机是微乎其微的。
电动汽车作为电源转储@ Eric Habegger
电动汽车电池的7年生命周期仅适用于它作为电动汽车电池的应用，在这个生命周期中，它的成本效益很好。选择使用它作为控制电网或电压和频率控制的电源不会改变它的生命周期作为电动汽车电池-它是相同的充电循环次数。唯一的变化是充电发生的时间，以优化它对电网的价值。为电网服务提供的报酬抵消了“……这对车主来说可是一笔不小的开销……”
锂离子电动汽车电池的7年限制不适用于公用事业或电网运营商。在使用寿命结束时，作为家用电池或电网电池，它仍有5年以上的可用寿命，或作为快速直流充电的电动汽车的存储设备(以平衡从电网的峰值提取快速直流充电)。还有其他的电池技术更适合专门的网格电池(流电池等)，但电池类型取决于它被用于什么。已经有一些公司在测试和重新包装使用过的电动汽车电池，用于快速直流充电器和表后存储系统，目标是寻求最小化需求费用的商业纳税人。但随着电动汽车电池价格的下降，二手电动汽车电池的价值甚至更低，可能并不总是值得重新测试。这是一个处于快速变化状态的行业，但底线是，锂离子网格电池或自耗光伏系统电池的生命周期远远超过7年，至少是它的2倍，可能接近20年。
如果在鸭颈坡道期间使用仍在电动汽车中的电池为电网供电，则有可能出现一定程度的电池退化，但再次强调，如果电动汽车所有者能够从高价值的电网服务中获得适当的报酬，这就不是问题。这仍然比建立和维护低容量因素快速上升的天然气峰值来管理一个持续几个小时(而不是每天)的电网事件更便宜。
在即将到来的电动汽车海啸、蓬勃发展的便携式电子业务以及现在的电网存储的推动下，有大量资金投入电池研究。
季节性的长期储存问题是完全不同的，但也不清楚它是否有必要。图2中被动房分析方法的缺点(//m.etiketa4.com/sites/default/files/Bronwyn%20Barry%20-%20Batteries%20-%201.png这似乎限制了所有电力和能源的来源和储存在当地。这是一个微型网格，不像我搞砸的纳米网格房屋类比，但问题是一样的。西雅图的例子是一个恰当的例子:如果只使用非常本地的资源，西雅图需要长期存储才能100%使用可再生能源。但现有的现实是，该市唯一的电力设施(西雅图城市照明)已经接近100%的可再生能源，但在某些情况下，使用的是距离城市数百英里的水电和风能资源。大量的“季节性储存”已经以山区积雪和水坝后面的水的形式存在。“被动屋”的分析错误地指向了做一些不同于已经奏效和负担得起的东西。
他们用于斯图加特的图片会遇到同样的问题，请参见此页面上的图3：
https://passipedia.org/certification/passive_house_categories/per
https://passipedia.org/_detail/picopen/per_3_farbe_en.jpg?id=certification%3Apassive_house_categories%3Aper
太阳能和风输出的高相关只能是一个非常局部的现象。但世界上大部分地区的风力有一个非常不同的特点，特别是偏离岸边和近岸风力。对于一年左右的加尔维斯顿/休斯顿风力的ERCOT分析表明，近岸风电的可用性在傍晚比任何其他时期都高得多，因为太阳消失时升高（大概是一个功能由日常温度波动驱动的岸上吹过了相对于水温的土地，使其成为抵消鸭曲线斜坡的理想资源。在新英格兰，海上风是坚持的，但在冬天提供〜2倍（当网格能源使用平均值更高，PV输出更低时）。在本地气候和负载的资源组合中选择性，并假装预先存在的网格资源确实存在（不难想象），季节性存储量甚至昼夜储存量急剧下降。我们不会从EVS中海上向网格（从未意味着表明），但是一部几年前的PJM地区的研究表明，在最小的缩减下100％可再生能源所需的储存量非常小 - 更小达到80％可再生能源的100％。
只有当可再生能源的成本高于季节性储存时，削减可再生能源才会成为一个“问题”。从电网到甲烷再到燃气发电机再到电网的效率真的非常糟糕(事实上，简直是可悲)。即使电力是“免费的”，与削减2或3美分(水平)可再生能源相比，即使可再生能源的过剩因素是3-4倍，经济效益也不会奏效。在德国，他们可以从财务上论证将(几乎)免费的可再生能源甲烷注入天然气网络的理由，但这只是因为天然气的价格比美国高出许多倍。
丹娜，你没抓住重点…
恕我直言，丹娜，你完全没有抓住重点，我担心你可能是在自找麻烦……
看来你出得太多，估计消费叠加与可再生能源生产的图表？不知道你是如何从这些图得出结论，Passivhaus“似乎是限制所有电源和能量被采购和存储在本地。”它没有。所有的PER框架所做的就是提供一个指示“有价值的”或“贵”的能量是如何在一年的不同时间。在较低的水平图表只是说明了本地存储 - 无论以何种形式：电池，EV的或其他 - 是不足以在冬季的几个月一段时间。这就是为什么存储的可再生能源将需要开发。我最有可能的猜测这种意志和成本效益的公用事业通过电网输送。
毫无疑问，储存可再生能源的成本效益将成为未来令人迷人的辩论。（你的水晶球和其他人都在预测那个未来的那样可靠。）与此同时，这里清楚地表明的点是我们需要设计建筑物尽可能地减少季节性峰值负荷，或者我们都会被淹没我们最喜欢的兔子孔很快就足够了。
伟大的文章…
我对零能耗住宅方法的一个问题是，它只是稍微(好吧，稍微多一点)解决了季节性需求差异。我曾经关注过特斯拉车主俱乐部论坛上的一个帖子，说的是一个人重新组装了几节Model S电池，试图不受任何限制地脱离电网。授予他没做任何效率升级他的房子,我可以回忆,但即使屋顶数组和一个大型地面安装的太阳能电池阵列和超过100千瓦时的存储他仍然连接到网格和在一些天画大量的电力网格(主要是收取他的两个特斯拉)。这种社会规模的扩大导致了更昂贵的电力和很少甚至没有净发电(来自非太阳能、风能、水力等…来源)容量减少。发电厂是昂贵的，而那些只能在一年中的几天或几周内收回成本的发电厂对客户来说要贵得多。
对Donald Endsley的回应
唐纳德,
没有人崇尚离网的做法 - 当然没有人在GBA。离网的做法是坚果。
我们都需要电网。
我们都需要网格......
．．．但我不认为这证实了唐纳德的说法，即整个社区的净零家庭将使消费者的电费更贵。我们应该假设，或需求，大多数净零住房也在实行需求减少。当然，也许你可以断言“离网”是疯狂的。但安装100千瓦的太阳能而不提升家庭性能也是如此。(就此而言，拥有两辆特斯拉(tesla)也是一件好事)。
我同意布朗温的观点
我同意布朗温的观点，没有人能掌握未来的钥匙。这就是为什么预测将要发生的事情是危险的。但是，对所有传统电池的已知问题视而不见，当然也是危险的。将电池作为未来的关键，并尽量减少我们所有人都经历过的问题，这是经济上的既得利益。我认为人们倾向于用宽泛的笔刷来绘画，而不是同时在他们的头脑中持有同时的想法。传统的电池将有助于解决全球变暖问题，而且(目前)在将能量转化为可用形式方面比电解水转化为氢气或甲烷，然后存储这些各自的气体更有效。电池也是可移动的，而类似的分离气体并储存它们的固定电解过程则不是。
所以这两个过程，传统的电池和通过电解从水中分离气体，是互补的。很容易理解其中一种形式会取代另一种形式但这并不是很明显的事情。它可能是这两种的混合，每一种都以其最大的能量储存能力的形式使用。
在整个讨论中有一件事值得注意。既得利益者，如石油和天然气游说团体，将不遗余力地游说，阻止在公用事业层面上的任何大规模改变，即从目前燃烧天然气发电的工厂中电解水。它们的沉没成本将不再有利可图。同样的事情可能会对埃隆·马斯克(Elon Musk)正在崛起的电池帝国造成较小程度的威胁。他希望每7年向公用事业提供大量电池，以稳定电网。如果他只能指望为更多的移动应用(比如他的汽车)提供电池，那么他的利润将会减少。记住，他的锂电池生产设施之所以如此成功，部分原因是他设想了电池的广泛使用，以及所有这些电池大约每7年就要更换一次。这是不会发生的事情，至少在消除销售给公用事业，而可能使用分离水和气体存储。可以预见，这些既得利益者将对改革产生巨大阻力。
应对马丁
抱歉马丁，我可能并不完全清楚。我想说的是，即使使用可再生能源和存储，即使在实用规模上也不会真正改变峰值需求。我知道达纳将争辩说，可再生能源可以满足这些需求，但他可能是对的，但我尚未因特斯拉人而被确信。
对Donald Endsley的回应
唐纳德,
有很多方法可以解决峰值负载;电池储能就是其中之一。另一种方式是投资高压输电线路，将国内风力生产过剩地区的风能输送出去。这不是唯一的答案，它也有缺点——但它可能是我们谜题的部分解决方案。
有关此主题的更多信息，请参见扩大可再生能源的最便宜方式？
需求响应市场和存储修复峰值网格需求@＃21
＂...可再生能源加上存储，即使在公用事业规模上也不会真正改变峰值需求"
嗯?他们肯定会改变峰值需求(以多种方式!)如果你的说法是真的，那就意味着管理和管理加州电网的那些人没有做功课或者不会做数学(尽管有足够的证据表明他们在这两方面都有能力)。
毫无疑问，可再生能源的光伏比例的鸭子曲线降低了绝对峰值，并将日峰值移动到当天晚些时候的一个点。CAISO(和其他机构)认为，中午的过剩和现在的峰值之间的斜坡是一个潜在的问题，加州的监管机构已经实施了电网存储命令，以确保它不会成为一个问题。每小时的峰值需求很容易通过公用事业规模的存储来管理，而且与快速增长的燃气峰值相比已经具有成本竞争力，而燃气峰值很快就会像渡渡鸟一样成为新的发电能力。
电池的爬坡速度要比汽油峰值快得多，而且可以大规模控制“鸭脖”爬坡。目前，天然气峰值运营商发现，购买电池组以提供“明显的”旋转储备，而不是实际在闲置时燃烧天然气旋转，只有在预计的峰值持续时间将超过电池的存储容量时，才点燃天然气燃烧器是经济的:
http://www.powermag.com/two-sce-gas-battery-hybrid-projects-revolutionize-peaker-performance/
https://www.greentechmedia.com/articles/read/batteries-let-offline-gas-peaker-plants-participate-in-spinning-reserve-mar
NRG的前任首席执行官（一位大型商业发电公司）大卫起重机在几年前进行了历史记录，即在2020年之前，美国建造的最后一次燃气峰值将发生，即使在FERC订单745祝福之前也是如此至高无上。但它在电池便宜前几年，即使现有的天然气峰值达到经济也将不再经济，随着需求的响应市场的发展，更多的电池进入电网。我们真的在楔形的薄边上，两者都比迄今为止的峰值网格载荷的时序和幅度更大，这两者都比现状更大。
可再生能源可被认为是可靠的能源供应，即使是基于足够的地理区域的基础，而且这样做的网格基础设施也很好，越来越好。灵活的负载和电池是管理峰值需求的转到低成本解决方案。传统上网格已经用一堆不灵活的“巴塞尔”一代进行管理，具有灵活的（但有时较低的效率）“峰值”代，以管理几小时甚至几天的负载变化，以及在这些资产上支持支出资金的公用事业法规．但这已经是几十年，因为这种方法使经济学成为管理网格的唯一方法。
尽管法规变化缓慢，但如果不采用需求响应，PJM地区的灯早就熄灭了。在需求响应中，可以及时转移的负载可以从较不灵活的负载移走。这些方法已经应用了大约40 - 50年,一些地方公用事业作为一种避免高成本的进口峰值功率或解雇low-capacity-factor峰化器,但已成为一个重要的工具在PJM地区电网的可靠性,它工作得很好。已经有大量的法律纠纷如何需求响应项目的第三方聚合器需求响应,但FERC订745规定需求反应NEGAwatt——时间和能力支付市场支付能力利率和现货市场能源利率一样活跃发电机兆瓦时支付。这一争论一直持续到美国最高法院，最高法院维持了第745号命令。
但那是不到两年以前的事了，市场机制还没有在所有地区完全发展起来(事实上，大多数地区还没有得到控制)，但它正在到来，它将对批发能源市场和电网需求峰值产生巨大影响。目前，在这些市场中，大多数监管机构都在努力解决的一个问题是，如何准确测量电池的负功率(nega-watts)或未计量的上传量等。看到的:http://www.utilitydive.com/news/what-californias-heat-wave-revealed-about-demand-response/505186/
仅仅因为它还没有完全实施，细节仍然需要解决，并不意味着对它即将到来的预测是在水晶球的领域。市场会起作用，而综合需求反应是廉价的。随着电动汽车海啸的到来，总需求响应能力将增长相当多，这也不是水晶球的东西。拥有不断增长的汽车市场或现有的大型汽车市场的大国已经确定了新的内燃机汽车何时会被禁止的日期。(英国是其中之一，印度是另一个，中国——世界上最大的汽车市场似乎也在朝这个方向发展，但还没有宣布具体日期。)随着制造量的增加，成本会降低，即使美国队在监管方面落后，在不到十年的时间里，即使使用非常保守的电池成本学习曲线假设，新汽车市场的经济效益也会引人注目。
随着电动汽车变得无处不在，智能充电器将成为强制性的，以避免每辆汽车所代表的极高的本地峰值负荷导致电网崩溃。但电动汽车是一种现成的需求响应负荷，非常适合稳定电网。无论是在高可再生能源、高可变的发电环境中，还是在缓慢、不灵活的发电环境中，都是如此。在美国，大多数汽车停放的时间超过90%，在路上行驶的时间不到10%。这使得在充电时间上有很大的灵活性，或者在任何一小时间隔内充电多少。一旦续航里程远远超过200英里，在电网负荷高峰时期(或可再生能源发电量变化小的时期)充电通常会被推迟，通常是几天。总的来说EV舰队最终将整个网格负载足够大崩溃如果一次性收取,但由于充电可以分散负载,可以塑造跟踪可用功率小时小时,每一分钟的如果需要的话。必须要有激励机制，必须让用户能够轻松地使用智能充电器，才能达到这个目的，但这正是需求响应市场、智能充电器开发商和需求响应聚合者发挥创造力的地方(今天!)。电动汽车不会(确实现在还不是)成为整个需求响应的一块蛋糕，但它的份额将足够大，足以应对每天甚至每周平均电网负荷和平均可变可再生能源输出的变化。
哎呀,Dana !
我给你一英寸，你拿走一英里。在这篇推销文章中，你甚至不能提及从夏季到冬季长期储存电力的必要性。你所使用的缩写有一半是普通人在没有事先了解的情况下无法理解的。我不能代表别人说话，但对我来说，大量重复这些华而不实的流行语给人的印象是，你根本不是一个中立的声音，对所有方面都一视同仁。
回应马丁，达娜和埃里克
再次向你道歉，马丁，我太匆忙了，而且我在写作上有困难(我的英语不是很好)。我完全明白你在说什么。但最好的情况是，当需求发生时，存储会发生变化，当然这是一件好事，因为峰值需求可以降低，导致发电厂运行时间比峰值更长，效率更高。是的，风和海浪能有助于减少这些运行时间，但最终风不会吹，人们将离海岸太远，受益于海浪能。这个时候,在可预见的未来(是的达纳我知道你完全不同意我的)我们仍然要燃烧发电,并焚烧东西即使是氢气或甲烷产生的过剩仍可再生能源污染,虽然可以说是燃料电池几乎消除。无论污染如何，消费者都要付出代价。减少最终烧东西的需求的唯一方法是减少需求，不管需求的峰值是否被转移到平衡峰值和低谷。这就是我认为需要比净零能源更好的能源的理由。不幸的是，我甚至不知道如何从经济的角度来论证这个论点。
和达娜，我也对你道歉，我并不是故意让你在一个切线上。我确实感激你的论点，虽然我真的希望它不带你只要在我采取时写回应。你的争论往往会得到很好的研究，当我读完每个链接时，我会很感激。然而，我更符合季节性峰值而不是每小时峰值，我们通常称为峰。这就是我谈到了Tesla家伙的原因，即使他的巨大的太阳阵列和巨大的电池，他仍然有几天的巨大绘制。由于他靠近我，我知道，在那些日子里，他从网格进口权力的电力近60％是通过燃烧的东西产生的。是的，他可以在低峰时代绘制，使得通过更好地利用发电能力而减少燃烧的东西量。今年的几天，他仍然需要一定数量的KWH，并且需要的能力与他没有可再生发电和更小的电池的情况不同。
埃里克，我觉得没人会把戴娜和中立混为一谈。他是可再生能源的倡导者(马丁也是)。这是一件好事，尤其是他们都希望可再生能源成为经济上的选择(就像我一样)。
恐怕我误解了我的意思
我担心我的观点丢失了，但我不会通过试图重新澄清来添加到这次讨论的极端安通济慈。这是绝望的。
不是中立的，尤其是在成本方面@ Eric Habegger
这很难说是“……销售咆哮……”，这些都是正在发生的巨大而快速的变化，就在你身边的网格上!
如果长期网格储存在经济上可行，那么学习曲线历史，表明它甚至接近，我会全部结束。但这并不是那么。风和太阳仍然在冬天提供，如果目前较便宜地过度建造可再生能源，那么它在冬季施用足够的是使用长期氢气/甲烷/氨储存。
所有这些东西的数字非常粗糙，但在最新的技术状态下，在大多数可再生能源方案中作为氢气，甲烷或氨的长期储存的往返效率，储存所需的可再生能源的过度建设甚至1/4的甲烷甚至1/4冬季载荷将足够的能力在冬季提供能量（通过网格），没有长期储存。当美元和美分是美国案件的考虑因素时，至少资本最好花在过度建设可再生能源的情况下，即使它意味着对产出进行更多削减。它在德国在德国略有不同，它的克拉姆和更昂贵的风和不朗布的光伏，以及更昂贵的气体，以及不灵活的煤炭/核电站的舰队，不能经济地用于负载的循环气体在美国的工作方式。
对于一个有效的解决方案，它必须具有成本效益，就目前而言，长期存储似乎不会很快在美国奏效，甚至可能在德国也不会。这种方法的净碳投资回报甚至低于净现金投资回报。
唐纳德:听起来像是“特斯拉人”在试图建造他自己的私人房子，纳米网格之类的?
风始终吹在北美主要网格区域内的某处，阳光每天至少在每个网格区域的某些部分都闪耀。（http://www.theenergycollective.com/sites/theenergycollective.com/files/imagepicker/488516/2_2.png)与单个房屋或单个城市/县/州所需要的存储空间相比，在任何一个大型网格区域内管理这些数据所需要的存储空间都是非常小的。
在这些电网区域内，传输能力相当好，并正在改善。网格区域之间的互连在某些区域之间也非常好(尽管ERCOT是相当孤立的)，并且正在得到改进。在西部互联时，西北是寒冷的，通常是阳光明媚的，西南空调负荷低。目前在目前的国家监管下，电网容量未得到充分利用。加州不愿扩大市场，以出售过剩的太阳能，并限制从该地区其他发电机进口，这对整个地区来说实际上是一件坏事，但障碍是监管/立法，而不是技术。现在，密苏里州的监管者和立法者正在架设一条输电线路，这条线路将在中西部(拥有大量且不断增长的廉价风能)和东南各州(拥有大量煤炭和天然气发电能力)之间连接起来。
当监管环境赶上来时(我相当有信心它会赶上)，美国为了电力(或运输)而燃烧的东西的数量可以很快下降，非常有成本效益。
一个有趣的入门管理鸭子曲线。
这在2014年出现，当时锂离子电池储存的成本为2.5-3倍，在它是在2020年代中期，EVS可能在汽车行业中的每个人都显而易见的是：
http://www.raponline.org/wp-content/uploads/2016/05/rap-lazar-teachingducktofly-2014-jan.pdf
EVS和智能汽车充电器将放大策略＃4＆＃9的影响，使系统操作员成为必要时挥动漂亮的大锤。
那也是在联邦铁路局745号法令即将成为国家法律之前，这也给了策略9更大的分量，即使没有电动汽车。
他们的宠物项目战略＃5，将热能作为冰，作品，工作规模成本高，但需要更清晰的铅笔（或非常高的电价）以居民规模铅笔。我所知道的唯一用热电冷却存储作为冰（有或没有网格运营商控制）的唯一产品是冰能的冰幼崽：
https://www.greentechmedia.com/articles/read/ice-energy-will-launch-residential-thermal-storage-in-first-quarter-2017
去年夏天，他们开始在楠塔基特岛(MA)安装“北极熊”(Ice Bears)和“冰小熊”(Ice Cubs)，得到了国家和当地公用事业机构的补贴，以避免增加通往大陆的海底输电峰值容量的高昂成本。
http://www.marketwired.com/press-release/genbright-and-ice-energy-partner-to-reduce-peak -electicity-demand-naantucket-2222120.htm
目前还不清楚在已经有足够电网容量的低能源成本地区，这将如何实现成本效益，但这将是一个合理的示范，说明如何让公用事业公司管理住宅存储(热或化学)可以为每个人带来好处。
我认为电池是
我认为电池是解决曲线的解决方案，但EV电池不是固定电池。在停车场中建立充电站，让人们在上午8点和下午4点之间向他们的汽车充电。坦率地说，如果这不会发生，那么电网将在晚上被淹没，因为越来越多的人在非高峰时段的时间里给车充电。
我们所需要的就是让电动汽车制造商允许人们在晚上用他们白天充电的汽车电池回馈家里，这样我们就能真正减少碳足迹。
顺便说一句，我认为电动汽车电池的7年生命周期是无稽之谈。我现在的特斯拉已经开了3年半了，开了6万英里，现在已经损失了5%的存储容量。从我所读到的来看，最大的衰减是存储容量在最初几年出现，然后趋于平稳。如果我的车的电池容量只有原来的90%甚至75%，我会在7年内报废吗?不。即使只有原来容量的25%，我也能应付99%的日常驾驶。
这是布朗温恰当的论点
＂...这篇文章的重点是冬季可再生能源发电(包括水力发电、风力发电和太阳能发电)将不足以完全满足冬季的需求——即使是在像加州这样阳光充足的地方。电动汽车是短期存储设备，如果你需要买两辆车来满足冬季存储需求，你最好安装更好的窗户。”
丹娜，你好像不明白。从一开始，你就专注于电池和电动汽车存储处理鸭子曲线。没有人质疑这一点，它可以帮助时间把精力转移到更需要的时候。这不是她文章的主题。在这个国家，我们离过度建设的可再生能源社会还很远。我只在美国生活过，我之所以喜欢布朗温的观点，是因为这很有道理，而不是因为她来自德国。
在目前的环境下，不丢弃可再生能源是有道理的。每年减少可再生能源的使用现在甚至都不是一个选择。我想你可能会把每年(至少在加州这里)每天出现的可再生能源过剩高峰和每年的可再生能源过剩搞混了。每年的过剩不会发生，在未来几十年也不会发生。任何形式的电池都可以解决日常过量的问题。但巨额的年度可再生能源赤字却并非如此。我不相信你所说的某处有风或阳光照耀。如果整个国家利用可再生资源的能源只占当前年能源需求的10%，那么这完全是一个似是而非的论点。你有什么不明白的?
记得我说过，大多数人不能同时在他们的脑袋里有两种不同的想法。更聪明的人。人们通常会得出结论，因为以某种方式思考“感觉”很好。你对贝瑞女士最初的帖子中没有争议的话题进行了回答。你有特斯拉的股票吗?
埃里克
你能试着对不同意你意见的人礼貌一点吗?
@Malcolm
我一般尽量不总是成功。这是那些时代之一。我在这里的问题是，达纳主要是正确的事情，一般很懂行。正因为如此有一种倾向的人把他的话奉为圣经，因为他一般是这样（名正言顺）有信心。这是他的信心是不是在所有必要的情况下。但是，按照这个论坛，个人不知道。
在我看来，糟糕的建议比没有建议更糟糕。我们都应该努力不让糟糕的信息使情况变得更糟。我们每个人都有傲慢的毛病。在这种情况下，我认为他攻击的是这篇文章中提出的非常有效的观点，因为他之前在许多其他主题上有广泛的知识。我觉得我需要用比对待一个名声不好的人更大的精力来对付他。很抱歉让你觉得我很傲慢。
马尔科姆和埃里克
看起来事情正在沉淀而不是得到更多的加热，这很好。
论坛讨论的一般规则：保姆证据支持您的立场和说服读者，而不会对其他人发表评论的动机进行任何攻击。
看来我们又回到正轨了。
就其价值而言
Eric -我很感谢你一直关注我博客的主题。我们都时不时地需要重新定位我们都认为戴娜在这种罕见的情况下错过了目标。
顺便说一下，我出生在南非(第四代)，现在是美国人，所以我不太确定你是从哪里知道我是德国人的?我也是欧盟护照的持有者，因为我的基因库中有一部分是爱尔兰人，他们在护照签发政策上相当慷慨(!)我经常去德国参加各种国际节能会议，也许这就是你认为我是德国血统的原因吧?不管怎样，都没什么大不了的。我钦佩现代德国实施的许多与能源有关的政策。(他们的建筑和能源问题与我们的更相似，而不是不同。)我们都生活在同样的环境中，所以找到最快、最聪明的方法来最大限度地减少碳排放是最激发我好奇心的事情。
对于那些对此主题而感兴趣的人来说，这是另一个有趣的文章，即需要改进电池存储：https://singularityhub.com/2017/09/21/to-achieve-100-renewable-energy-we-need-way-better-batteries/amp/
“顺便说一下，我实际上是南方
“顺便说一下，我出生在南非(第四代)，现在是美国人，所以我不太确定你从哪里知道我是德国人?”我也是欧盟护照的持有者，因为我的基因库中有一部分是爱尔兰人，他们在护照签发政策上相当慷慨(!)我经常去德国参加各种与能源效率有关的国际会议，所以也许这就是为什么你认为我是德国血统?”
谁知道我从哪儿弄来的。也许以上所有原因都与“Bronwyn”这个不寻常的名字和假设它是德国人的事实相结合。我的坏。我很高兴事情解决了。
你说得对，我不明白!@ Eric et al
“…这篇文章的重点是冬季可再生能源发电(包括水电、风能和太阳能)将不足以完全满足冬季需求——即使在像加州这样阳光充足的地方。”
鉴于美国传输网格的容量和地理范围，我没有得到它的原因它是因为它的能力和地理范围。当将地理位置（或德国人民用作宗旨时，它只会成为一个严重的季节性能源问题。
我对“……戴娜在很多事情上都是正确的，而且总体上相当博学……”大多数情况下这也不是真的——问问我的妻子就知道了!：-）
但我可能比大多数人更了解批发电力市场，以及这些市场是如何设计的，以及如何迅速重新设计以解决潜在(和实际)问题。在澳大利亚和德国这样的地方，这是一个非常热门的话题，因为这些地方有大量不灵活的发电机组，面临着运营和财政困难，面对着越来越多的可变产量可再生能源。部分的我们看到了相关问题,但廉价的天然气已经取代了大量的化石发电机与更灵活的植物,和网格基础设施在美国有更好的进出口能力比欧洲的电网,并能更好地管理的巨大发展中西部风,这一价格足够便宜，使得增加风力出口传输能力在财政上是可行的。(相比之下，德国在多风的北海(海上和海上)和不那么多风的南部之间的电网容量是可怜的。过多的德国北海风给波兰的输电网造成了问题，波兰输电网的很大一部分电力有时会被切断。这是一项正在进行的工作。)
“…即使是在像加利福尼亚这样阳光充足的地方……”这一评论在季节性负荷问题上没有击中要害，除非要求CA电网的所有电力都来自CA，而且它还暗示，它也需要一个主要由太阳能供电的解决方案。最近的干旱也凸显了中国水电能力的局限性。即使在更大的地理范围内，仅仅依靠阳光或风也是有问题的。但风能与太阳能结合有引人注目的研究显示,即使PJM地区(geograhically比CA或德国,但与周边地区大规模的电网基础设施互联)可能达到100% +太阳能+水电风只有适度的网格存储,没有季节性的存储。加州相对的电网隔离主义造成了明显的季节性短缺，但这可以通过立法和更好的电网控制/市场协调和监管来改变。加州的立法机构(再次)犹豫了，但是在更广阔的西部互联电力市场中扮演更大角色的论点可能最终会变得过于经济，以至于在继续朝着100%可再生能源的目标前进的同时，无法坚持下去。这在很大程度上是一个立法和管理问题，而不是技术问题或完全的季节性资源问题。
我并不是说电动汽车电池在处理季节平均负载变化方面很有用，但它的容量绝对足以以非常低的成本解决很大一部分“鸭子曲线”问题。把鸭子曲线问题和季节性能源负荷/储存问题放在同一个博客里有点混淆讨论，因为它们是正交的问题，完全不相关，不应该混为一谈。
如果除了昂贵的季节性存储来处理长期平均负荷问题之外没有其他选择，那么鸭曲线的修复可能会相交，但这不是自动的情况，而且必须这样设计。鸭子曲线完全是一个短期PV引起的问题，有很多方法可以解决它。针对季节性能源问题的输电电网解决方案不会影响鸭曲线，但如果设计为解决方案的一部分，则可以。但不需要有任何重叠，除非有令人信服的经济理由。
掌权前方，加州独立系统运营商（CAISO）看起来像他们搬家开发一个新的电力市场，旨在作为鸭曲线修复的一部分优化短期储存使用，而不会激励在电力期间浪费浪费功率一小时时间：
http://www.utilitydive.com/news/caiso-proposes-load-shifting-product-for-energy-storage/505665/
从地区来看，加州是一个异常的东西，当涉及到风电。美国大部分地区有更高的平均冬季风速比夏季，而加州它倒，夏季高峰明显，几乎覆盖了冬季负荷。虽然加热主导美国的大部分地区可以做很多季节性的平均负荷通过开发更多的风，不工作的加州平衡的，因为这两个风的PV输出脱落的冬季。看到的:
https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=20112
但这并不是说加州不能从附近(甚至是相当偏远的)地区引进大量的风。目前在怀俄明州有一个非常大的风力发电场项目正在酝酿中，与之相关的一条专门的输电线路到加州，以便能够将最便宜的风力输送到南加州价格更高的市场:
http://www.transwestexpress.net/
https://www.reuters.com/article/us-usa-wind-california-insight/california-demand-for-wind-power-energizes-transmission-firms-idUSKBN15U0GJ
https://cleantechnica.com/2017/07/15/largest-wind-farm-us-built-wyoming-lawmakers-want-raise-wind-tax/
怀俄明州的总风能资源是世界一流的，与这个面积大但人口密度低的州的总电力需求相比，相形见绌。随着煤炭开采业务的衰退，风能行业的就业前景将超过怀俄明州石油、天然气和煤炭行业的历史最高就业人数。事实上，怀俄明州的风在冬季达到高峰，而加州的风能和太阳能处于最低点，这也没有影响到它的前景——这是一个很好的客户!
没有减少冬季高峰的效率积分?
所以达娜，如果我要了解你的论点，你并不认为在加利福尼亚州以来，设计建筑物可以减少冬季峰值负荷有很多好处，至少 - 可以从怀俄明州进口风能？
我支持这个概念一般@布朗温
有充分的理由减少建筑的峰值日负荷，但一旦生活热水占了平均能源负荷(大多数净零住宅都是如此)，进一步改善建筑围护结构热性能的回报就会迅速减少。每小时的峰值电量与热水加热和使用的时间有关，或者电动汽车充电的时间和速率有关，所以对鸭曲线的PHI水平的影响真的不是很大。鸭曲线主要是一个肩季问题，当空调负荷较低的所有房屋，而不仅仅是PHI或Net Zero房屋。
将季节性能源使用更大的差异,但这也是一个非常小的差异,和可溶性通过重新定义什么是“地区”更相关的现有和未来的基础设施在美国,更多的生产能力和互连比在欧洲的可用。
我对被动住宅PER方法的问题是，“区域”在讨论中没有很好地定义，但似乎非常清楚，这是一个德国(或欧洲国家X)大小的区域，并没有反映出美国发现的相互联系和更广泛的气候变化。
在PHI讨论中(https://passipedia.org/certification/passive_house_categories/per）他们说明：
"The methodology to derive PER factors, as described in this article, to begin with are only valid for the specific climate data set used. Calculations for the very same location but a different climate data set (e.g. different time period, different source) will lead to slightly different results. Furthermore, these calculations are purely local, meaning that the influences of RE generation in the nearby surroundings is not at all taken into account. In reality, electricity production and electricity consumption cannot be viewed as strictly local but must be seen in a regional context. Electrical grids are in many ways influenced by politics and developments, locally and worldwide, cannot be reliably foreseen. However, it is clear that a purely local energy supply, though technically possible, is needlessly complex and therefore an assumption that is too pessimistic."
但他们提出的解决方案有点不透明，几乎是免费的:
“因此，在PHPP中使用的PER因子不是基于个别的本地计算，而是通过对全球700多个地点计算结果的全球傅里叶近似，组合而成的。此外，在PHPP中使用的最小值是1(供应=需求)。图6显示了目前纳入PHPP的所有地点的空间供暖PER因子的平均值和变化情况。”
我不怪PHI，因为他们对事情的看法和德国一样大，但尽管他们努力了，但这与美国的情况并不是特别相关。德国的整个土地面积比ERCOT控制的德克萨斯州电网区域小得多，与欧洲其他电网的连接也同样薄弱。它的规模与加州的CAISO电网差不多(但更小)，后者已经比德国的电网连接得更好，而且还在不断改善。PJM地区(这是一个完整的电力市场区域提醒你)几乎是德国的两倍,有更好的风力和太阳能资源(主要是未开发)在更大范围的气候和天气,和更好的网格连接相邻larger-region-than-Germany网格导入/导出的权力。这还只是现有的电网，不包括正在开发的输电项目，更不用说其他仍在计划中的输电项目了。
现有的西方互连的总吞吐能力（WECC）超过足够的能力来管理加州的季节差异，因为跨区域更广泛的权利可再生能源资源的组合。但美国内目前的监管结构，可以限制访问这些远程资源，这显然是CAISO的问题。在水环境承载力的真正大规模的现有能源吞吐能力潜力是目前非常充分利用。可能需要的可再生能源资源优化水环境承载力去100％可再生能源在大旱之年，但季节性的存储区域设置每周的存储？没那么多。
尽管加州的电网隔离主义相对较强，但美国各州和地区之间输电系统的政治障碍远不及欧洲国家之间的障碍，甚至不及印度各州之间的障碍。加州的电网与周边地区的连接已经比欧洲任何国家都要好，而且这里的原始经济更容易推动输电项目，比欧洲更容易。欧洲式的英国退欧以及随后在美国发生的金融复杂性的前景极其遥远。在美国，更好地利用现有和未来的输电网资源，比季节性储存的高成本有更好的理由。(即使能源是免费的，季节性生产和储存的甲烷的成本至少是美国水力压裂天然气的3-5倍，这一事实并没有让经济情况变得更容易。在欧洲，以欧洲的天然气价格来看，情况更容易一些。)
怀俄明州的巨型风力发电场和相关的输电线路完全是由经济驱动的。几乎可以肯定，与2020年在加州建造所有新房屋的PHI相比，这是一个更划算的季节性能源与本地能源存储解决方案，而不是净零能源。但是，更多的风力发电场和输电线路几乎肯定不会比升级现有的建筑存量更有成本效益。我还没有读到2020年第24条是如何解决建筑能效升级的，但考虑到2045年100%可再生能源的目标，这可能是相当可观的。
等等，丹娜…
Dana，我有很多话想说，但我今天很忙，因为截止日期，还有一些后勤问题要处理，为下周的NAPHN17会议做准备……我会尽快回复你的。
应对达纳
嗨,黛娜,
下面是我在前面所承诺的回应...
很明显，你对长期可再生能源储存的必要性持怀疑态度(而且很容易就把这个想法当作“德国特有的”观点而不予考虑)，但看起来你可能属于少数人。在过去的两周里，我偶然发现了许多文章，在这些文章中，美国正在探索或测试这一理念:
昨天，南加州天然气公司和NREL宣布，他们安装了一个测试设施，将可再生能源转化为甲烷:https://sempra.mediaroom.com/index.php?s=19080&item=137363．我想说，这是一个非常强烈的信号，表明他们不能太确定他们可以依赖怀俄明州的风力能力来应对冬季和高峰负荷。
在另一项研究中，确定了准确评估电网功率平价的存储成本:https://www.imperial.ac.uk/business-school/research/management/management-research/projects-and-centres/centre-for-climate-finance-and-investment/firm-power-parity/#cd-primary-nav．（这一个似乎没有区分短期和长期的储存成本，但基本上发现网格在世界大部分地区仍然需要，基本上是季节性负荷交付。）
这个文章列表涉及了美国不同地区正在实施的各种存储组合和排列。大多数文章都提到建筑设计需要优化峰值负荷减少，以最大限度地提高存储的成本效益:https://www.greentechmedia.com/articles/category/storage#gs.s1yEdUY
虽然我们基本上同意将我们的建筑物升级到比当前代码更具成本效益，但似乎我们不同意消除新的峰值工厂的需要所需的峰值负荷减少程度（或来自Wyoming的电源线。）考虑到加利福尼亚大多数加利福尼亚州，建设信封要求的增加，以满足Phi的被动房屋标准并不是那么大的飞跃，也许我们是散发的？我所看到的，我们都需要在未来几年内密切关注是被称为“性能差距”的东西 - 预测和监测能量目标之间的差异。这是我看到Phi的程序的地方提供了现象结果，即我没有看到别在其他地方持续交付。时间会告诉...让我们希望我们有那种奢侈吗？
开始一段缓慢的对话……@布朗温巴里
事实上，NREL等人正在研究生物增强发电转化甲烷并不令人惊讶——他们负责研究各种可再生能源的选择，但这并不能立即转化为对季节性存储的需求，即使这使季节性存储可再生能源成为可能。
证明一项技术可行与使其在经济上比过度生产可再生能源和仅仅减少过剩能源之间还有很大差距。碳捕获和封存在技术上也是可行的，但在经济上甚至还不合理。在美国能源价格(现在和未来)，我预计电网制甲烷的情况是这样的，除非有真正的重大技术突破。NREL继续资助流程创新是件好事，但这并不一定意味着该技术将在市场上获得成功。他们也仍在研究纤维素乙醇，但它需要非常迅速地变得更便宜，以具有竞争力/相关性，因为运输部门通过了电气化临界点，现在看来这是不可避免的。
与此同时，丹麦已经支付了大约1500美元/年的EV业主，以提供快速的响应网格稳定性，作为电源宿和电源，以及用双向智能充电器向电网提供峰值能量。加利福尼亚州（而且可能会）也可以这样做，一个主要的槌，用于捣碎光伏曲线野鸭。这仍然更多的效用和电网操作员调节问题而不是能量和硬件技术问题。
http://midwestenergynews.com/2017/10/27/study -utitiences-should-get-in-the-drivers-seat-on -electric-vehicle-infrastructure/
加利福尼亚州越来越靠近开展现有的WECC区域网格，这可以在不购买大量存储（任何类型）的情况下执行大量季节性和每日峰值负荷转移：
https://www.greentechmedia.com/articles/read/california-experts-weigh-the-next-steps-for-a-western-regional-grid#gs.MJckKMI
FERC订购745(强制创建响应市场需求)尚未完全实现,但那是另一个主要锤很快在你的附近一个网格,注定要变大,因为需求反应如此便宜的替代方法相比,提供峰容量和电网稳定。在2014年极涡引发的极端电网高峰负荷中，是风电和PJM已经相当完善的需求响应市场，使电网没有因天然气管道容量限制限制燃气发电而崩溃，冷冻煤堆及冷冻输煤设备，使多台大型燃煤发电机组下线。更多的可再生能源和更多的需求响应只会让这一任务变得更容易，而存储的电网转化为甲烷的天然气数量不会增加管道的容量。
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