图片1、2和3:Bronwyn Barry 可再生能源随着因素而激励。[PHI徽标与许可一起使用。原始插图由作者。] 高大和阴暗的建筑不受PER计算的影响。 每个需求和生成结果表显示认证分类。[从phppv.9拍摄 - 版权被动别墅学院。]
图像信用:图像#4,#5和#6:被动别墅学院 PER因素因城市而异。每种因素的计算基于燃料源以及特定于站点的负载轮廓。结果,每个城市都不一样。[从phppv.9拍摄 - 版权被动房屋研究所] 能源储存的选择正在增加。技术的发展将使可再生能源在短期和长期的基础上更容易储存。[资料来源:被动式房屋研究所]
如果你对“净”、“接近”和“差不多”的零能源定义和标准的激增感到困惑,并想知道它们到底有多“净”或“接近”,那就振作起来吧。Passivhaus研究所(PHI)推出了一项对能源使用的公平评估,以帮助指导我们走向我们必须迅速实现的100%可再生能源的未来。
通过令人印象深刻的跨利赛的灵感来自可再生能源生成的效率,加上会议全球气候变化目标的紧迫性,发起了2013年建筑物中不可再生能源使用的审查。它认识到他们以前需要的主要能量计算更新,特别是他们赞成在电力上使用天然气。(主要能量占建筑物使用的所有源能量的源,包括为建筑工地产生和传输电力所需的能量。)
PHI认识到所需的建筑物不可再生的能源使用,所以它设计了一种激励在建筑物中使用可再生能源的方法的方法。这些研究导致了现有的被动房屋“经典”标准的全面改革和推出两种新标准:被动房屋加上和被动房屋溢价。
主要能源可再生因素及其工作方式
所有的新的被动式房屋标准现在使用的主要能源可再生(PER)的因素计算一次能源。这些都是旨在鼓励使用可再生能源,创造或者奖励,或者惩罚,在被动式房屋建筑安装各种类型的机械设备。例如,在旧金山,使用热泵热水器产生热水会导致较低的初级能源需求数量比使用燃气罐热水器会,使其更容易满足认证目标。(A热泵热水器具有1.25与1.75因子燃气热水器PER因子)。
PER因素的计算不仅基于燃料来源,而且还基于每小时计算的特定地点的负荷分布。通过这种方式,区域电网源能源的变化和当地气候和地区的典型时间使用概况(影响可再生能源的可用性以满足电力负荷)被考虑到这些计算中。
因此,在加州,每个城市的PER因素都不同(见下面的图4)。例如,在萨克拉门托,通过热泵供暖需求的电力PER因子是1.80。在冬季可再生能源供应不足时,相对较高的PER因素会刺激减少供暖需求。在圣地亚哥,可比较的PER系数设置为1.30,那里的气候更温和,制冷通常是一个更大的峰值负荷问题。
公平地评价可再生能源
按照惯例,净零的计算取决于建筑物的年度能源需求和现场的年度可再生能源生产之间的差额。这些计算惩罚了屋顶面积小的高层建筑,没有太阳能的建筑,或者选择使用屋顶作为绿色空间或活跃的生活空间的建筑。
PHI从这种传统方法中获取了重大偏差,以便将可再生能源供给到建筑物,认识到所有网站都没有在这方面创造平等(见下文图像#2)。PHI的方法使用以下原则:
1)可再生偏移计算为投影建筑占地面积(PBF)而不是总楼层区域的函数。PBF与可用屋顶面积比总楼层面积更成比例,这意味着多层建筑物可能达到加号和高级标准。
2)现场没有太阳能接入的建筑可以购买场外可再生能源设施,以获得Plus或Premium认证。
3)PH“经典”建筑,没有现场或场外可再生能源供应仍然针对效率优化,以及所有可再生能源的未来电网供应。
生物燃料,微电网和电池储存
虽然生物燃料被认为是一种可再生能源,但它们会因取代粮食生产而受到惩罚。燃烧生物燃料还会产生既不健康又会排放碳的颗粒物。由于这些原因,生物燃料的使用是被允许的,但是是有限制的。
关于表现为100%可再生能源未来的最有趣的创新领域目前希望发展我们储存可再生能源的能力(见下文图像#5)。我们在加州在加利福尼亚州的贡献令人兴奋地开发有助于我们新能源未来的技术。现有的水电方案的存储容量现在正在加入不断增长的经济实惠的短期和长期电池存储选项。将可再生能量转化为甲烷气体是另一种迅速开发的技术,可以通过允许我们将其存放时间更长的可再生能源的可行性。
值得注意的是,这些选项目前都得到了Plus、Premium和被动式住宅经典标准中嵌入的初级能源可再生计算的支持。事实上,作为所有这些标准核心的经典标准仍然是最公平地支持全可再生能源未来的基础。经典标准确保这些建筑被优化成电池本身:它们已经被证明在消除高峰负荷的同时保持了前所未有的热舒适水平。
这种优化确保了即使没有增加有功功率,它们的无功容量也确实起到了很大的作用。这些建筑使居住者能够在没有任何主动能量输入的情况下长时间地在足够的舒适中生存。这种品质为公用事业和可再生能源存储系统的微电网设计提供了经济效益,远远超出了舒适性。想象一下,如果我们不需要这么多的可再生能源来简单地运营建筑,我们能做什么?可能性是无限的。
Bronwyn Barry是一家经过认证的被动房屋设计师和北美被动房屋网络的共同主席。这篇文章首次发表在被动房屋建筑:加利福尼亚的能源未来.其他文章和加州项目的例子是可用的在免费的电子书和PDF中在这里。
23日评论
它是关于时间!
之前对一次能源使用的完全不细致、不太本地化的粗略估计令人厌恶!现在,他们似乎把它带到了另一个极端,在方法中反映了城市规模的本地网格和使用时间(?)
在比较各个城市的PER因素或热泵热水器相对于燃气燃烧器的因素时,我想阅读更多关于这些因素的计算方法,通过一个具体的例子。
此外,更新之间的间隔时间需要相当短——考虑到网格源的高速率(和加速)演化,以及网格和负载的控制方式,最坏的情况是一年或两年一次。加入到综合需求响应市场的电网感知型电热水器,对电网效率有更大的净效益,并减少对“过剩”可再生能源的削减。在许多情况下,这将比热泵热水器在典型的时间使用配置文件运行低碳水化合物。
“经典标准确保这些建筑被优化成电池本身:它们已经被证明在消除高峰负荷的同时保持了前所未有的热舒适水平。”
真的吗?显示数学!任何高质量房屋都可以消除峰值加热和冷却载荷,但峰值负荷不是CA中大多数房屋的峰值加热或冷却负荷。
PassiveHouse的峰值负载通常是在热水供暖,但这也是真实的大多数代码最小的房子,除非PassiveHouse居民固有的使用权力之外的东西typcial时段使用配置文件,峰值负载的大小不是很不同于一个代码最小的房子。如果使用热泵来利用水加热的峰值,那么热水器的峰值负荷可能与典型CA住宅的加热/冷却峰值负荷相当,但也可以使用热泵来利用空间加热和冷却负荷。
移动峰值时间从电网中提取,以支持这些负荷,以更好地与间歇性可再生能源的可用性相关联,这与负荷的原始大小具有重要的关系。这是可行的(并且正在实现),只要有更智能的负荷和更好的电力市场和费率设计,即使没有高r。
管理负载以更好地匹配可再生能源输出的时序比任何能量存储方案都便宜得多。但是,当沿着储存路径驶向时,智能热水器比任何电池技术或高级房屋更便宜的存储,并且无论剩余的一天或黑夜可用的时间,都可以缓冲大量可再生输出。
我预测会有
我预计,只要有相当数量的人实行强制使用时间定价,就会在减少峰值/转移负载方面取得快速进展。
应对达纳
Dana,谢谢你的评论。
我已经要求Scott Gibson添加了一些额外的图片和表格,包括在我的原始帖子。它们可能有助于澄清适用于六个加州城市的PER因素的计算方法。同时,你可以在这里阅读,也可以找到我的原始参考资料:http://www.passivehousecal.org/news/californias-all-renewable-energy-future..
我也谢谢你的修正。你是正确的,被动房屋项目不会消除峰值负荷。我应该修改我的文章以阅读“减少”代替“消除”。无源房屋建筑几乎消除了峰值加热和冷却负荷,因此我参考了它们作为热蓄电池。从我们在我的一个天空房屋的3个项目中捕获的受监控数据,我可以确认内部温度几乎恒定。今年夏天我很享受参观我们最新项目的阁楼,尽管夏天的热量在外面拍摄了夏季热,但尽管尚未安装。(我们随后安装了一个导管的热泵,现在项目完成。)
最后,您还可以正确地了解可再生能源和负载的时间管理。遗憾的是,我们还没有找到一款经济实惠的存储系统以及微网格控制器,以管理流动方向。我毫无疑问这些都来了。在临时,我们的重点应该是最大的被动舒适交付(因为这是什么是卖出的东西)加上最大的碳排放减少(因为这是拯救我们的东西。)幸运的是与被动房屋和新的每间微市相当漂亮。
在夏威夷发生了更好的负载控制正在发生
在最近修订的太阳能净计量/补偿方案上是在一天中backfeeding变电所馈线新的太阳能客户将不会被允许,除非它的成立为自我消费挂钩到电网。为了应对在规定太阳城修改,他们已经为澳大利亚市场,太阳能出口补偿是abyssmal开发了一套系统的变化(以补偿电费早期饲料之外。)我由网格感知热水器,一特斯拉电池,以及智能逆变器来管理PV,网格,电池和热水加热器,和一个无线网络连接恒温器可以远程微调,或逆变器的软件的控制下,之间的接口。直到法规/市场将进入到房主会为网格服务来补偿它的所有房主的控制之下,但会有更多的价值到电网(和更便宜的为所有纳税人),如果该实用程序可以直接使用电池和水加热器电网稳定。它的移动相当快。
http://www.solarcity.com/newsroom/press/solarcity-launches-smart-energy-home-hawaii
以夏威夷的住宅零售费率计算,如果这些系统以4%的价格融资25年,它们仍然可以击败电网零售,成本下降使其在CA电价下与电网竞争只是时间问题。
在澳大利亚,有几家公司(包括太阳城和特斯拉)在推广家用储能。但就像在夏威夷一样,为20世纪电网模式打造的电力市场还没有经过充分重组,以充分发挥那些分布在电表后面的资产的价值。
适用于不同的负载和位置的Pers表格并未真正阐明它们的模型。它是从网格模型派生的答案的列表,但模型背后的数学和日期仍然模糊不清。
我仍然不相信电池的类比真的适用于被动式住宅。在这样低的HVAC负荷水平,从存储能力的观点,它更像是一个AAA电池旁边的普锐斯电池代表的热水加热器。驱动峰值和平均负荷的是热水器,而不是暖通空调,这对于代码最小的房子也是如此。
使用的盈亏起伏的
在高峰时段的使用情况下的分解表明它比“它是热水器”更复杂。但与“可以很容易转移”相比,这主要是无关紧要的。HVAC和水加热匹配良好。
来源信息
DANA - 您可能希望直接从我博客主题的源信息中阅读。这是链接:https://passipedia.org/basics/passive_house_-_assuring_a_sustainable_energy_supply/passive_house_the_next_decade.一定要点击并阅读更多的文章。
非常有趣的
我不得不说,在链路一眼后,巴里女士提供我在想,使用热水器治愈鸭曲线是非常浪费和短期的解决办法。也许这将是更好,因为该链接提示,移动到电解或甲烷生产能源的储存。缺点是需要创建并存储这将是昂贵的基础设施。另外,转换效率不等于电池。但好处是无限的耐用性,不像是电池需要更换,这将持续,如果你有足够的可再生能源在春,夏,秋,以提供能量,整个冬季长期储存能力。
我真的很喜欢这个想法。我认为,因为转换和储存能力的基础设施将是昂贵的,所以自然的资助是电力公用事业的自然地。用于进行存储和转换的物理设施可以位于实际发电厂旁边。他们会拥有它并运行它并使用他们的经济规模以使其有效。他们会从客户提供合理的收入来提供它。在我看来,它会很棒。不言而喻,不需要在私人住宅和商业地点改变当前的PV面板计划,并使用与这些实体的网格领带协议。它甚至可以提供生命线实用程序需要证明其存在的证明。
埃里克钉了!
埃里克,完全正确。这种计算巧妙地为我们能源基础设施的每一个参与者提供了机会,以既有效又公平的方式发挥其适当的作用。我们的公用事业确实需要修正它们的“存在理由”。这种PER结构允许它们作为可再生能源发电机、聚合器和存储设施,这比要求每个人购买第二台热水器的系统更有效地利用资源。(这适用于农村的单身家庭,但我们其余住在小型城市住宅的人将被挤出壁橱!)
当问题
我同意戴娜的观点。在非高峰和日照时间集中用电的建筑比典型的使用模式更环保。但显然,鼓励这种设计的措施很少。甚至在某种程度上,它们很容易实现(例如,各种设备上的计时器)。
幻想与现实
我认为我们都同意将用于偏心时间的建筑物是更环保的建筑。但是,这一情况发生了:
1.训练有素,高度敬业的居住者
2.监控和转移到非高峰时段的复杂控制系统
这两个选项都被证明是非常有问题的。来自我所看到的各种研究(并且一个是在我设计的房子上完成的),乘客不容易训练,以便使用甚至像'全部关闭'开关一样的简单工具。高度自动化的系统具有失败的习惯,或者通过建立乘客受到干扰。这意味着这两个选择可能会因更广泛的实施而失败。
我们需要关注起作用的现实。将被动系统最大化到可能的最低效率水平,然后用小型、简单的机械系统补充剩余的能量需求,是一个更现实的路径,而且已经多次证明效果很好。
PER首先鼓励优化效率,然后将能源产生的机会扩展到单个建筑之外。建筑能源使用被整合到更大的基础设施环境中。在加州,60%的住宅建筑是独立住宅,12%的碳排放来自单人驾驶的汽车,为了诚实的排放核算,我们需要将汽车的能源使用与房屋一起计算。这对加州的许多家庭来说是完全可能的,但不是所有家庭,这再次表明了对综合能源网络的需求。正如Eric所指出的,这是实用程序的作用,它受到PER计算的鼓励。
我真正喜欢这个系统的是,它完全体现了我们分享东西的建筑环境,就像太阳和风的自由能。显然,两者都有无穷无尽的供应和充足。我们需要支付的只是存储和分配成本。
是的
布朗温,显然我们在很多事情上意见一致。
不要混淆长期和短期问题。
鸭曲线非常短期。季节性存储问题没有对问题的影响。
“训练有素,高度专用的居住者”和“监测和转移到偏心时间的复杂控制系统”并不是问题 - 它是电力市场设计问题。如果允许聚合器投标进入辅助服务和能力市场,目前,Wi-Fi恒温器和Wi-Fi热水器控制器今天,今天,有效地归零的占用者的培训,超越了他们以换取一些现金对于实用程序或aggegator来调整设定值(在指定边界内)以管理网格负载。
在PJM地区公司,如马赛克力量(http://mosaicpower.com/)将支付房主每年100美元/年才能从120F(或任何房主更喜欢)和〜200f高温限制(或者制造商指定)能够提供这些服务的水加热器。CA和其他地方的公用事业和aggegators已经使用Wi-Fi恒温器和“高峰时间奖励”类型。
而且这些都是便宜货:一个Wi-Fi恒温器的零售价格是几百美元数量1,一个改装的热水器Wi-Fi控制器的价格不到200美元数量1,并且作为一个新热水器的内置功能(增加的费用通常由水电公司补贴)。
所需乘员教育和奉献精神:在线注册,让技术安装控件,拿现金踢回来。一次。
控制的复杂性:低——所有的智能设备都在公用设施或聚合器方面(如果目标是管理电网,那么它们就属于这一边),而在室内的复杂性非常低。
这是有效的,有能力管理鸭子,现在就是现实。D.C.地区法院统治于FERD订单745,但实施已延迟,但这已被最高推翻。现在是调整电力市场规则来安抚推出的问题。
即将推出:智能EV充电控制器,两种方式和两种方式电流。电动车被促进了指数增长,因为电池成本已经通过大多数行业分析师未预期的障碍造成的,因为大多数行业分析师在2030年之前发生,在最近2年前在最近的预测中。内燃机汽车和轻型卡车在2025年开始的两个欧洲国家甚至是甚至卖出的甚至是甚至在20世纪30年代开始的印度。洛杉矶空军基地已经有一批EVS和双向流量推迟投标辅助服务市场现在几年(每年都在每辆车上赚钱!)这比你想象的更快。
到2025年,将会有大量的二手电动汽车电池不再适合在汽车上使用,但仍有足够的容量作为“第二生命”的网格电池使用(在仪表的两边)。幻想?不是真的。日产汽车已经在欧洲销售基于二手Leaf电池的可扩展存储系统,以及适用于公用事业或微电网控制的双向流量智能电动汽车充电器。现在还不便宜,但到2025年就会便宜了:
http://www.dezeen.com/2016/05/12/vehicle-to-grid-v2g-trial-nissan-battery-system-for-the-home/
https://electrek.co/2016/05/11/nissan-vehicle-to-grid-enel-uk/
在Wi-Fi恒温器和热水器(和很快智能EV充电器)之间,鸭子真的会成为一个死鸭,然后它真的成为CA的问题。使用Smart EV充电,它也可以解决交通碳排放头(用一块石头杀死两只鸭子?:-))
把所有复杂的东西放在家里,试图控制每一个负载,而只是控制和时间转换两个(或电动汽车,三个)最大的负载只是一个脑死亡的方法,这就是为什么人们真的不去做。这很难做好,大部分的好处可以从管理少数最大的。被动式住宅的加热/冷却负荷的大小,它是如此之小,当看到峰值负荷时,几乎无法计算。
在大多数CA气候中,即使是Y2020 Code-Min House(=净能量)的季节负载的大小也足够小,因为它比热水加热负载小得多。最近CA Home Builds的季节性能量使用比热水负荷要小得多,并且在2020年建造的房屋将更多。
回复达纳
我认为你可能仍然没有抓住最近几篇文章的要点。我不知道为什么。没有一种电池能在不补充能量的情况下一次储存数月的能量。除了CA,美国大部分地区冬季的辐射性可再生能源较少,可以在这些地区提供充足的可再生能源储存。基本上就像松鼠为冬天储藏坚果一样。电池和热水器都不行。
但是,一旦你安装了一个可以长期储存能源的系统,无论你怎么做,它完全消除了所有挑剔的自动化系统在可再生能源供应低的时候减少能源使用的大部分原因。这也是有意义的,当你有这样一个系统,让它在一个共享的基础上集中运行,因为公用事业发电的基本基础设施已经到位,存储系统可以使用它。
当然,它今天还是现在不在这里。但是,一个人如何可以说,热水器或二手车的电池会是这样一个系统上的改进,当它最终到位?
丹娜,
我同意EV
丹娜,
我同意电动汽车电池将在负载转移中发挥作用,但我认为人们低估了电动汽车电池的寿命。最近有一个关于一家公司的故事,这家公司用特斯拉提供洛杉矶和拉斯维加斯之间的交通。在两年的时间里,他们用电池组跑了20万英里,并且总是进行超级充电,并进行了大量的全容量充电,根据特斯拉的说法,这是对电池最糟糕的事情。20万英里后电池组的总容量损失仅为6%。这还没有考虑超过2年的使用年限,但即使使用年限对电池寿命有很大影响,将它们重新用作网格存储也是有意义的。正如我在你最近链接的PJM的一篇文章中所提到的,他们只需要大约3%的总容量通过存储来实现90%或100%的无碳使用太阳能和水力发电。特斯拉目前约有15万辆汽车,平均功率为85千瓦时。Bolt我相信将配备60KWH包,就像Model 3一样。因此,到2025年,将会有大量已使用或仍在使用的大容量电池组。除此之外,还将有大量的商业安装与电池存储和公用事业联合太阳能/电池农场。
这些大型车电池组的问题是它们的设计,以实现长途旅行。我每天使用25%的电池容量。为什么包包不应该允许我帮助加载转移。我看到一个人们驾驶他们的ev的未来,插入并用太阳能电力填充,然后插入当他们回到家并喂养房子,直到阳光再次闪耀第二天。使用我的汽车的过剩容量比添加一堆PowerWall,它会更有意义。并且特斯拉可以通过充电业主进行扣除费用来制造它的商业模式,以便他们以双向方式使用汽车的电池。
与负荷转移,因为它涉及到我的情况的一个大问题是,我对我的本地公用事业诱因我的负荷转移到“非高峰期”,这是目前被定义为晚上8点小时 - 早上8点。在美国当鸭子存在下午6点 - 在我看来,非高峰期应改为上午9时。您可以让网格管理负载智能家电,他们可以控制或者你也能激励人们向它自己。就个人而言,我没有一个第三方管理我使用的风扇。我宁愿做我自己和我节省了很多更超过100 $ /年,通过切换到TOU。我认为任何人谁拥有鸟巢愿意投入几分钟编程它采取的低利率白天优势,如果发生了这种情况。
它确实归结为供求。白天提供太多的供应,降低速度和需求将转移。人们会购买Wemo和Nest的巢穴并转移负荷。人们开车和额外的30英里确实在汽油上保存几美分。他们可以通过转载负载来节省更多更多,并且该技术退出它们来做到这一点。问题是它们(ME)通过将负载转移到过夜时间来保存。
冬季和夏季可再生能源的可用性。
夏季和冬季之间的辐射能量的差异并不意味着一个人可能思考。尽管在冬至只有40%的冬季孤立而不是在夏至的避孕师,但在新英格兰,PV KWH的平均每周可用性在夏季和冬季之间的平均每周可用性约为30%,并且峰值每周产出通常在冬季晚期(不是夏天),当仍有加热负荷时。不良结果的原因是冷却器温度会产生更高的转换效率,而不是标准化的面板测试条件,地面上的雪在面板上添加了可测量的踢球者,而在夏季更高的面板中,尤其比夏季更高的面板速度低于规格效率。唯一的太阳能输出完全离开轨道是雪覆盖的,但这是一个可管理的(和托管)的问题。雪瀑布可以在温暖的冬季周内覆盖面板,而当白天呈现更高时,晴朗的天气期间发生峰值加热负荷。它并不像出现在第一次腮红一样糟糕的问题。
在某些价格点上,过度生产PV和减少过剩的成本比存储成本更低,而且电池存储的价格确实接近这个价格点(尽管两者的成本都在跌至最低),但现有热水器的热存储的价格还没有。
新英格兰的风力在冬天比夏天更具更多可用。这通常是整个地区的真实,而是使用一个例子:波士顿的海平面在冬季地面的平均风速约为12.6英里/小时,但它仅为10.33英里/小时。在50或80米(典型涡轮机的枢纽高度)风速较高,但成比例。功率输出是速度立方体的函数,因此冬季的平均功率约为(12.6 ^ 3)/(10.33 ^ 3),或大约2000/1100,这几乎是功率总量的2倍。这种可用性的季节性差异也扮演了管理季节性热负荷需要多少存储量,以及与管理内置多种类型的可再生能源(以及在哪里)(以及在哪里)。)
你必须储存足够的夏季坚果来满足冬季的供暖负荷的想法是不正确的,除非你看到的是一个非常狭窄的可再生能源选择范围,和一个简化的可再生能源产量模型。
MA Governor Baker(R)提出的海上风雕刻令人认识到季节性产出差异,MA Energy秘书Meaton(http://www.mass.gov/eea/biowelcome-matthew-a-beaton.html.)知道被动屋的成本和价值 - 他生活在他自己的公司建造的一件。但是,管理和峰值负荷而不是季节性负荷仍然是最近的能源票据中存储授权和太阳能雕刻的主要焦点。存储将更好地管理所有网格资产,而不仅仅是太阳能和风,它将节省成本为率日。
https://insideclimatenews.org/news/02082016/massachusetts- ambiny-clean-energy-bill-jolts-offshore-wind-pospects.
http://www.utilitydive.com/news/bay-state-storage-new-law-could-give-massachusetts-3rd-us-energy-storage-m/4240606
但也要注意:新英格兰地区的净零住宅用于热水的总能耗明显高于用于空间调节的总能耗,而将其一直带到建筑围护结构上的被动式住宅只解决了较小的空间供暖负荷。简而言之:
1>如果试图限制高峰负荷,它是关于热水。
2>如果您尝试限制平均负载,它仍然是关于热水,一旦您在零房屋净零。
在住宅层面,真正重要的是热水,而热质量可以进一步用于管理和降低集体电网资产的碳足迹,而不仅仅是用于洗澡等。
还...
如果它尚不明显,还有另一个重要点。如果您有一个可以存储可再生能源的系统,即如果您有更多的光伏能量,则不再是问题。你只是在冬天存放它。没有理由需要热水器来消散供过于求。我不是说热水器功耗在临时不会很重要。在PV能量产生供过于求的期间,它们的使用可能需要很好的可能性,并且尚未到位氢气或甲烷生产的新系统。
我想我们必须同意不同意
达纳,我想你还是忽略了成千上万的家庭还远没有达到被动节能屋或零能耗房。你和我都是绿色建筑的书呆子。让我们面对现实吧。在这个国家,绝大多数家庭在水加热方面使用的能源并不比其他用途多。我的家也包括在内。但我正在想办法让事情不是这样的。
所以我要用不同的方式再问一次。你觉得哪一个会更容易:
1.终用美国超级绝缘和空气密封的所有房屋,使热水器是能源使用的主要来源。或者
2.在全国范围内做一个曼哈顿式的项目包括所有地区公用事业公司。这与30年代的田纳西谷项目类似在当地创建电解厂并将其赠予公用事业公司。
其中一项将涉及数以百万计的个人,并说服他们一个一个地以极高的代价升级他们的房子。另一种可能涉及到可能已经看到不测的一二百家公用事业公司。你认为为什么那么多的公用事业公司都在拼命避免电网连接协议。他们认为自己在这个方向上没有可行的财务前景。有一个计划可以让他们参与到绿色发电电网中,这也是对现有光伏和其他可再生能源最有效的利用,这是一个非常有吸引力的选择。拥有自己的中央长期存储系统的不同之处在于,他们比个人消费者更有能力做到这一点。
基本上,这可以归结为驱赶数百万只不想被驱赶的猫,以及驱赶那些已经倾向于向安全方向前进的牛。你认为在现实生活中最容易做的是什么?
哦,比喻混在一起了
应该说"你想做什么,用坚果赶猫还是赶松鼠"带坚果的松鼠肯定更有趣。只要确保坚果已经在你想让松鼠移动的地方。创造一个一致的隐喻绝对是一项艰巨的工作。:-)
行业
首先,我的思想是,网格的未来最有可能是一个复杂的计算机控制,平衡行为,这些行为将包括想象力的一切而不是长期存储问题。我的想法是,我们将最终有多次可再生的一代来肯定和满足需求,并且该行业将在岩石底部价格上排出任何过多的岩石价格。
一个问题
我想我的基本前提与马丁所说的他自己与世隔绝的经历有关。在冬季,它可能是阴天很长一段时间,PV不会再给电解电池充电。电池会完全放电,3天后就不能保持家里的温暖了。更不用说,大多数电解电池要想长寿命,它们的耗电量不应该低于50%。同样的道理也适用于任何热工设备,不管它的隔热性能有多好,包括一个隔热非常好的家庭。
巴里的这篇文章是关于一个完全可再生的电网。通常在冬季,整个地区的阴天会持续一周之久。你需要了解的是,如果一个地区的公用事业公司主要依靠太阳能来提供可再生能源,那么该地区的公用事业公司就会出现光伏能源短缺。甚至在我住的加州,一个冬天至少也会发生一两次。如果你有风能来弥补它,那么你可能会收支平衡,但这是一个命中或错过的事情,不是完全可以预测的。
我对达纳有巨大的尊重,因为他比我对我的很多东西都多了解。我认为他对此不正确。在未来只依赖可再生能源的未来有一个失败的安全网格,因为本文据称谈论,那么大多数州的冬季都需要某种形式的长期储能。该比例是区域计算机算法可能有所帮助的地方。但它似乎仍然需要长期存储。许多人倡导的替代方案是一个高度过度建结的基础设施,夏季绝对存在巨大的可再生能量盈余,然后在基础设施中的相关增加,以沉到多余的能量。这不是聪明的方式来实现事情。你经常没有选择夏天使用廉价的能量。
NREL INSOLATION地图
我认为这里的对比应该是照明的。
八月:
http://www.nrel.gov/gis/images/map_pv_us_august_dec2008.jpg
12月:
http://www.nrel.gov/gis/images/map_pv_us_december_dec2008.jpg
用坚果的松鼠与水加热器
Eric,我还在嘲笑你坚果的比喻,并将在现在开始呼唤我自己的客户的松鼠。谢谢!
由您的比喻传达的存储概念非常适当,遗憾的是在许多“净零”计算中丢失,其中能量边界条件在物业线(网站Net Zero.)中绘制,这方便地忽略了季节性使用/代差,加上一代和传输损耗。公用事业公司必须宽大地提供赤字。至少,我们需要更诚实的能源使用核算,包括源源使用。
但是,我希望每次将挑衅/激励我们的行业,以扩大他们超越短期解决方案和基于MECH的修复的愿景。每个提供有远见的长期解决方案。它将建筑物放在社区和地区(公用事业规模)的适当背景下,并将其与他们之间的边界进行抨击,以鼓励公平分配自由资源。(太阳和风是免费的 - 我们只支付转换,分销和存储费用。为什么不应该共享?)每个也允许建筑物成为必须涵盖过境的更大基础设施解决方案的一部分。制造能源生产。正如我在我的文章中提到的那样,机会完全无限。(也许我应该说'越少吗?')
Dana -我对你的热水器作为电池的概念很感兴趣,并不怀疑它可能是有用的。它与PER观点并不冲突PER实际上可以提高它因为它鼓励热泵热水器而不是燃气热水器或锅炉。热泵更容易由可再生能源直接供电,并将优化您的解决方案,许多小型项目可以利用这一选项。
我想我们需要使用多种途径来达到全新的能源未来。但是,作为埃里克和被动房屋研究所已经认识到,这样做的框架将需要某种形式的可再生能源的长期存储。松鼠已经弄清楚了这一点。'坚果'存储 - 以任何形式 - 似乎是解决方案。(你能听到Bio-Mimicry的人尖叫着令人愉悦吗?:)“坚果”的完美设计和味道仍然是创新的,这是较大规模的技术/机械解决方案的地方,而不是每个人的水平建筑。
顺便说一下,我们将在明年举办奥克兰的纳皮那17次会议和博览会上覆盖所有这些等:10月4日至8日。http://naphetwork.org/conference/
对蓄热器
丹娜,
你提出了一些有趣的观点,但我对此有不同的看法。
首先,每个计算都是基于PHI关于最终100%可再生能源网格混合物在特定位置看起来像什么的假设(有点像这样的预测http://www.nationationalgographic.com/climate-change/carbon-free-power-grid/#technologies/),以及各种建筑物如何影响相应的影响。因此,在不呈现更广泛的季节性波动的区域(以及对太阳能的繁忙),加热能量比其所在的位置更加冷却“成本”。热水,照明和其他令人愉快的事情季节性,将在全年中看到更少的变化。这些计算可能需要随着时间的推移而改进,但并不是为了每年的基础进行更新,他们随着目前的电网组合而来,他们正在延长,试图为未来设计长寿建筑的设计。
关于“任何高质量的房子都可以消除峰值的供暖和制冷负荷……”这是不对的。热时间常数较长的建筑可以减轻峰值的冷热负荷,热时间常数是建筑的热质量除以电导。举个例子,一个英国城堡,尽管体积很大,但由于渗透导致的电导太高,风呼啸而过,无法减轻热负荷。在某种程度上,质量可能是一个有用的策略,但电导通常是一个更可行的路径,正如20世纪70年代“被动式太阳能vs.超级绝缘”的辩论所显示的那样。
长的建设时间常数只是有用的短期内,按照你的建议,但是他们现在非常有帮助(主要用于冷却转移高峰负荷)和未来(冷却和加热),他们将允许使用者操作热泵在最大效率和/或最大的可再生能源的可用性。在加州,目前电网负荷的峰值无疑是由冷却(夏末的下午)驱动的,而且在未来,有人会试图仅仅通过电池和效率来解决这个问题,我预计这比被动住宅的成本更高。
当加热和水加热加入电网时,即使通过良好的热泵也希望加州峰值负荷可以转向冬季,因为我们现在对这些负载使用大量的天然气。此外,即使是小型加热负载也具有超出的整体冲击,因为它们在低太阳可用性时发生。这使得利用太阳能难以加热建筑物,并且Phi目前的期望是在许多地方需要对气体,泵送水电等的能力,以便将其提供可再生能源。气体的能量产率约为30%,因此如果它在特定位置的显着程度上将空间加热具有高位。
一旦外壳得到控制,水加热肯定是最大的单一负荷,但这比加热更容易处理,而且全年都更均匀,所以它倾向于基本负荷,而不是峰值,至少在季节性的基础上。因为水有如此好的热质量,它是相对容易转换每日水加热到任何时间是最佳的。效率的提高,排水热的回收,等等,加上某种太阳能系统可以带走大量的水加热,尽管深冬仍然是一个问题。
你提到的新英格兰的夏季和冬季太阳可用性相似,对我来说,这并不是说冬天的太阳充足(否则,你会有棕榈树和芒果生长在那里),而是说夏天也不是那么充足,正如这张地图所显示的(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/NREL_USA_PV_map_lo-res_2008.jpg).我的记忆是,新英格兰的冬天非常寒冷,这进一步证实了我的结论,因为这与日晒密切相关。我怀疑你的假设,即额外的光伏板将以一种有效的方式完成大量的加热。如果是这样的话,那就意味着额外的南方玻璃可以做得更好,不是吗,因为被动式太阳能加热比光伏生产效率高4倍?风是一个很难概括的来源,因为它是由许多因素决定的,但它也不太可能是一个逐栋建筑的解决方案。
当电网转向全可再生能源时,当前的峰值负荷(由需求驱动)将与“供应驱动”的峰值相互作用,我预计我们将发现空间供暖将是最大的挑战。
我最近一直讲课时,我想到来实现(与其他能源存储系统的价值),一旦电网切换到时间的使用价格体系在被动式房屋,储热的未开发的潜在价值(写在墙上,并在政策,至少在加利福尼亚州,2019年为)我称之为被动式房屋“热电池”通过类比的方式,对于短期(日时间常数的影响),什么是更恰当描述为“减少需求”用于加热按季节。被动式房屋保温,气密性和内部收益热回收是减少供热需求远远超过满足与存储和/或可再生能源一次的真实成本“的力量,”不就是需求具有成本效益的高超方法“能量”传递along to the masses and we’ve eliminated the grid “storage” we currently implement via piles of coal, volumes of natural gas and nuclear fuel. Here’s the most recent online version of my lecture, I’d welcome your thoughts.http://www.phnw.org/assets/conference16/presentations/gettingy20real%20about%20renewables.pdf.
问候,
格雷厄姆
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