Reynolds Landing,Alabama伯明翰郊区的62房子细分,拥有高度自动化,节能的房屋 - 一个用于家庭买家的福音,但阿拉巴马州电力及其企业父母偷入该地区的能源未来的不寻常机会。
这个“智能社区”是美国东南部最大的与自己的微型电网相连的社区,微型电网由太阳能电池板、电池存储和燃气发电机组成。尽管该系统是阿拉巴马州电网的一部分,但在电网出现故障或因维护而离线时,该系统能够为该分部提供所需的全部电力。
它比能源独立更多。房屋配备了最新的内容(物联网)技术,将使房主提供不寻常的控制,对他们的房屋如何运作,并允许阿拉巴马州的电力控制电加热器和加热和冷却设备。
随着可再生能源价格的下降,法规的收紧,高性能房屋在住房市场上获得更大的份额,项目的公用事业赞助商看到了了解房主在未来几年将如何使用电力的长期利益。
阿拉巴马电力公司的Shon Richey在电话中说:“这个项目是一个有62个家庭的生活实验室,它帮助我们评估在未来20年里,随着规范和建筑施工技术的发展,我们将如何为客户服务。”
他说:“很多时候,我们在实验室的真空环境中,对一、二、三个家庭进行研究。”“但能够在更大的范围内研究这62户独特的家庭,从研究角度来看,我们所做的任何事情都不会让人厌倦,这真的为我们提供了关于未来的一些伟大数据。”
南方公司的另一家子公司乔治亚电力公司(Georgia Power)正在亚特兰大郊区建设一个由联排别墅组成的社区,也使用自己的微电网。与Reynolds Landing不同的是,这42个飞行器中的每一个都有自己的太阳能电池板和电池。
超过最低标准建造的房屋
雷诺兹兰丁位于胡佛市,这是一座人口约8.5万的城市,距离伯明翰约12英里。这些房子是由签名家园符合阿拉巴马电力公司提供的规格这些主要是电动房屋的特点包括:
- 外墙用16英寸中心的2x6s框架,用吹入玻璃纤维绝缘R-24。
- 屋顶与R-49绝缘,吹入玻璃纤维。
- 拉链护套和垫圈的干墙,以满足50个压力(ACH50)的每小时3空气变化的气密靶,远低于5 ACH50的国家代码要求。
- 里奇说,她家的HERS指数平均得分是45分,而阿拉巴马州符合规范的房子的平均得分是70分。
- 网络Rheem混合热泵热水器和载体无穷热泵。
里奇说,阿拉巴马电力公司考虑过按照“能源之星”标准建造房屋,但最终决定放弃,因为一些项目要求似乎不适用于一个只关注能源使用的项目。美国能源部的“零能源准备”计划也不太合适。不管怎样,里奇说,这些房子应该比那些按照目前全州范围内的能源法规建造的房子更加高效。
阿拉巴马电力公司对这些房屋没有建筑要求,所以Signature Homes公司可以自由建造任何它认为可以出售的房屋。里奇说,价格与该地区的“市场价格”差不多——平均每平方英尺140美元。
把房子和微电网连接起来
什么真正让房屋分开并不是那么有吸引力的能量数,而是房屋彼此相连的方式,社区的微电网和整体的阿拉巴马州电网。
据开发该系统的主要合作伙伴、橡树岭国家实验室的Ben Ollis介绍,该微电网由一个330千瓦的太阳能电池板、一个300千瓦的锂离子电池组和一个350千瓦的燃气发电机组成。
该设备位于距离小区约3/4英里的地方,为地下房屋供电。太阳能电池板产生的多余电力可以被推到社区以外的阿拉巴马州电网。
当阿拉巴马州电力公司的微电网断开时——橡树岭的研究人员称之为“孤岛”——电力主要来自太阳能电池板和电池。在长时间的恶劣天气中,微电网可以在发电机的作用下无限期地运行。
奥利斯说:“安装微电网的主要目的之一是提高可靠性,特别是对于那些距离电网较远或较偏远的地方的用户来说,这些地方的电网连接不是很牢固。”“我认为,随着太阳能和储能的价格不断下降,这项技术将在电网上变得更加普遍,特别是在那些低可靠性地区和服务成本昂贵的地方。”
该系统的核心是算法和控制器,它们负责电力分配,使阿拉巴马电力公司能够远程控制电力使用。
橡树岭项目经理、机械工程师希瑟·巴克贝里(Heather Buckberry)说,开发商还借鉴了太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)的研究成果。研究人员正在从房屋中收集能源使用的基线信息。
Carrier的Greenspeed热泵和Rheem热水器都是联网的,这意味着它们可以通过与阿拉巴马电力公司的连接进行控制。房主还可以通过智能手机和能源仪表盘实时显示用电量,对自己的用电量有不同寻常的控制。房屋还配备了各种控制装置,如门锁和安全摄像头,可以通过智能手机访问。
Buckberry说,每个家庭都设置了热水和室内温度的参数,而互联系统可以计算出如何最有效地分配电力。
“这些家庭像往常一样经营他们的房子,”她在电话里说。“他们在暖通空调恒温器中设定自己喜欢的预定时间和温度,并在热水器上设置一个首选的起始设定值,从那以后,它就自动运行了。该系统在房主定义的舒适范围内操作和维持室内温度。”
其他电动设备 - 例如 - 例如 - 启用Web的厨房范围和垫圈和烘干机,因此不是系统的一部分。HVAC和水加热,Buckberry指出,是家中的两个最大的能源用户。
能效的大潜力
最后一栋房屋已于7月完工,Buckberry说,已经进行了测试,看看小区在与阿拉巴马州电力公司的电网断开后会如何运行。控制器按设计工作。但真正有趣的数据还有待收集。
“一旦我们开始主动调度,我们将开始在微电网和聚集的社区之间交换信息,”她说。“我们将开始研究我们在负载塑造方面的有效性,以及我们在不同的家庭中需要多大程度的温度重置,以便将其聚合到微电网的不同负载曲线上。”
这种控制水平表明,许多可能的场景 - 例如暂时调整热水器或重置室内空气温度,例如,在雷诺拉德微电网上刮削峰值载荷。想象一下,如果该技术被广泛部署,那么在整个网格上控制峰值负载,可以做些什么。生活在这些家庭的家庭也可以控制他们如何使用电力以及他们为此付出多少钱。
“我们要做的一件事就是通过改变我们提供给客户的价格来激励他们改变他们的用电行为,”奥利斯说。
Buckberry说,在南方公司致力于Reynolds Landing项目之后,它收购了一家名为Power Secure的公司。它的新子公司将允许南方电力公司及其州附属公司单独利用内部人才设计和建设微电网。
阿拉巴马电力公司发言人凯蒂·博尔顿(Katie Bolton)表示,现在就知道这项技术的推广范围还为时过早,但更节能的住房和物联网的发展似乎是不可避免的。
“建造这个微电网不仅仅是为了伯明翰郊区的一个社区,”她说。“它正在将一个独立的分布式能源资源整合到我们更大的阿拉巴马电力现有的电网中,并观察它们如何最好地合作,以最好地为我们的客户服务。”
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