美國電網(wǎng)公布了一項新計劃——在保持電網(wǎng)穩定和可靠方面提供合作伙伴關(guān)系。這對于消費者和公用事業(yè)運營(yíng)商來(lái)說(shuō)可能是雙贏(yíng)的。
  以德州電網(wǎng)為模型得出的結論是（這也是有史以來(lái)規模最大的同類(lèi)模擬），通過(guò)與公用事業(yè)公司合作，消費者每年可以節省約 15% 的電費。在這個(gè)系統中，消費者將與他們的電力運營(yíng)商協(xié)調，以動(dòng)態(tài)控制大能源用戶(hù)，如熱泵、熱水器和電動(dòng)汽車(chē)充電站。
  這種對能源供應和使用模式的靈活控制被稱(chēng)為“交易式”，因為它依賴(lài)于消費者和公用事業(yè)之間的協(xié)議。但是一個(gè)能量交互系統從來(lái)沒(méi)有大規模部署過(guò)，還有很多未知數。這就是為什么能源部電力辦公室要呼吁國家實(shí)驗室的交易能源專(zhuān)家研究這種系統在實(shí)踐中如何運作。
  PNNL 交易能源專(zhuān)家和技術(shù)顧問(wèn) Hayden Reeve 組織了一個(gè)由工程師、經(jīng)濟學(xué)家和程序員組成的團隊，他們設計并執行了這項研究。
  “由于德克薩斯州的電網(wǎng)非常代表美國的能源系統，它不僅能夠對交易概念進(jìn)行建模和模擬，而且還為更廣泛的美國電網(wǎng)和客戶(hù)提供了可靠的結果推斷�！彼�說(shuō)。
  模擬表明，如果在德克薩斯州電力可靠性委員會(huì ) (ERCOT) 電網(wǎng)上部署交互能源系統，峰值負載將減少 9% 至 15%。僅在德克薩斯州，這種節省就可以轉化為每年高達 50 億美元的經(jīng)濟效益，如果部署在整個(gè)美國大陸，每年可以轉化為高達 500 億美元的經(jīng)濟效益。節省的費用相當于全國 180 座燃煤電廠(chǎng)的年產(chǎn)量。
  避免電網(wǎng)的大規模波動(dòng)
  到目前為止，大多數人已經(jīng)經(jīng)歷或目睹了極端天氣或自然災害如何對我們當前的配電系統造成嚴重破壞。我們對集中式電源和電網(wǎng)系統的依賴(lài)放大了這種脆弱性。此外，電網(wǎng)的脫碳意味著(zhù)越來(lái)越多的電力將來(lái)自不同種類(lèi)的可再生能源，如風(fēng)能和太陽(yáng)能。因此，避免突然的尖峰或驟降、電力褐變或停電，變得至關(guān)重要。
  研究結果表明，交互能源系統可將每日負載波動(dòng)減少 20% 至 44%。隨著(zhù)越來(lái)越多的電動(dòng)汽車(chē)投入使用，該研究可能與直覺(jué)相悖，因為智能汽車(chē)充電站可提供更大的電力峰值負載減少，因為它們在預定充電時(shí)間和功耗方面提供了額外的靈活性。
  “智能電網(wǎng)可以起到減震器的作用，平衡供需之間的不匹配�！崩锓蛘f(shuō)，“通過(guò)我們的研究，我們試圖了解電網(wǎng)的有效協(xié)調對國家、公用事業(yè)和客戶(hù)的價(jià)值。與商業(yè)建筑業(yè)主和消費者合作以自動(dòng)調整能源使用是邁向在不影響參與的家庭和企業(yè)的舒適性和安全性的情況下，實(shí)現電氣、建筑和交通部門(mén)的脫碳�！�
  該戰略的一個(gè)關(guān)鍵組成部分是采用智能電器和負載控制。這些動(dòng)態(tài)資源可以學(xué)習如何更有效地消耗能源，在短時(shí)間內調整它們的使用以釋放電力以滿(mǎn)足其他需求。例如，與在能源需求和價(jià)格高的傍晚為電動(dòng)汽車(chē)充電不同，交易能源參與者將依靠智能負載控制來(lái)延遲充電，直到需求低且電價(jià)便宜為止。這種方法不僅減輕了現有電網(wǎng)基礎設施的壓力，還讓公用事業(yè)公司有更多時(shí)間來(lái)規劃目前正在開(kāi)發(fā)的下一代儲能和配電基礎設施。
  交易能源：一個(gè)核心組件
  在一個(gè)交互能源系統中，電網(wǎng)、家庭、商業(yè)建筑、電器和充電站是不斷聯(lián)系的。智能設備接收一天中不同時(shí)間的能源價(jià)格預測，并制定滿(mǎn)足消費者偏好的策略，同時(shí)降低成本和總體電力需求。反過(guò)來(lái)，當地零售市場(chǎng)與更大的批發(fā)市場(chǎng)協(xié)調整體需求。各方在動(dòng)態(tài)定價(jià)方案中協(xié)商能源采購和消耗水平、成本、時(shí)間和交付。
  雖然這個(gè)概念看起來(lái)很超前，但它很好實(shí)現，并且已經(jīng)在斯波坎市生態(tài)區的一個(gè)示范項目中部署。研究團隊同時(shí)在此開(kāi)發(fā)和測試一個(gè)交易能源協(xié)調方案和零售市場(chǎng)。