Der günstigste, sauberste Weg, um Elektrizität Nachfrage (Op-Ed)

Jeffrey Rissman, senior Analyst für Energieinnovation: Politik und Technik, trug dieses Artikels Leben Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Letztes Jahr statt der Vereinigten Staaten größten elektrischen Netzbetreiber eine Auktion zu bestimmen, wie zukünftige Stromnachfrage in seine Service-Bereich zu decken über alle oder Teile der 13 Bundesstaaten und dem District Of Columbia. Unternehmen platziert Gebote mit dem Operator PJM Interconnection, elektrische Kapazität, über ein Raster, liefern im Wettbewerb um Dienstleistungen zu niedrigsten Preisen anzubieten. Welche Technologien erging es am besten in der freien Marktwirtschaft Auktion? Die Top-Performance-Technologie wurde weder erneuerbare Energien, wie solar und Wind noch fossile Energie wie Kohle und Erdgas. Die preisgekrönten Ressource, die 47,5 Prozent der alle neuen elektrischen Leistung für PJM 2017-2018, liefern wird war "Demand Response", eine Reihe von Techniken zur Verringerung der Spitzenbedarf Strom.

Antwort-Technologien, die von intelligente Thermostate und Wasser-Heizungen in den Häusern reichen für anspruchsvolle industrielle Systeme sind nicht so häufig wie erneuerbare Energien oder Technologie für konventionelle fossile Brennstoffe diskutiert, aber sie werden entscheidend sein für die Zukunft unseres Strom-Systems zu verlangen.

Strom Angebot und Nachfrage

Zu sehen, warum, überlegen, wie das US-Stromnetz funktioniert. Verschiedenen Stunden des Tages und verschiedenen Tagen des Jahres ist die Nachfrage nach Strom nicht konstant. Nachfrage tendenziell niedrigsten in der Nacht, wenn die meisten Leute eingeschlafen sind und nicht mit ihren Lichtern, Geräte und Elektronik. Im Sommer tendenziell Nachfrage höchste an den Nachmittagen, wenn Menschen sind aktiv und Gebäude Klimaanlagen laufen. Im Winter Nachfrage ist oft höchste morgens und abends, wenn es größer müssen für Heizung und Beleuchtung.

Um Stromausfälle zu vermeiden, sollen Netzbetreiber wie PJM genug Strom, um jede Minute eines jeden Tages Nachfrage liefern. Dies bedeutet, dass sie in der Lage, genügend Kraftwerke zur Stromversorgung auf Nachfrage am höchsten Tageszeit die höchste, mit zusätzlichen Kraftwerke verfügbar Ausfall eines Pflanze Versagen oder Linie auffordern müssen. Da Nachfrage während des Restes des Jahres niedriger ist, laufen die Kraftwerke bieten die letzten Einheiten der Strom an Spitzentagen nur, wenn das System fast, vielleicht nur für ein paar Stunden jährlich ausgereizt ist. Es ist teuer, neuen Kraftwerke zu bauen, oder um alte Kraftwerke zu halten besetzt und gut gepflegt, wenn sie so selten verwendet werden.

Mit Demand-Response verwenden Netzbetreiber Technologien, reduzieren den Spitzenbedarf, wodurch die Notwendigkeit erstellen oder verwalten diese teure Kraftwerke. Neben der Einsparung von Geld, Demand-Response ist gut für die Umwelt: die teuersten Pflanzen neigen dazu, die wenigsten effiziente Anlagen, die die größte Menge der Verschmutzung pro Megawattstunde Strom abgeben.

Viele Technologien liefern Demand-Response, darunter intelligente Geräte, Telekommunikation, und Gebäudemanagement-Systeme. Doch das Feld ist noch in der Entwicklung und vielversprechende neue Optionen wird dazu beitragen, dass das Stromnetz der Zukunft zu gestalten. Heute verlangen Antwort meist Dienstleistungen von Industrieanlagen und gewerblich genutzten Gebäuden, aber durch intelligente Thermostate, Wasser-Heizungen und andere Geräte, Privatkunden werden zunehmend in der Lage, die Erbringung dieser Leistungen sowie. [Geld Arbeit machen: mit Münzen zur Stromerzeugung]

Wichtige Werkzeuge zum Schneiden von Nachfrage

Es gibt vier Schlüsseltechnologien und Strategien, aktuelle und künftige, um Lastspitzen zu reduzieren.

Ändern Sie die Zeit, wenn Strom verbraucht wird. Dies ist heute die häufigste Form des Demand-Response. Zum Beispiel ein Hotel können warten, bis nachts seine Waschmaschinen laufen, oder ein Hausverwalter kann die Klimaanlage zur Kühlung des Gebäudes am Morgen bereits so, dass die Klimaanlage nicht unbedingt ausführen Programm so viel während der heißesten Zeit des Tages. Diese Strategien sind in der Regel Geld sparen (für viele Kunden Strom ist günstiger in verkehrsschwachen Zeiten), und wenn sorgfältig implementiert, können sie Nachteile für Unternehmen und Bewohner zu vermeiden.

Ändern Sie den Speicherort, wo Strom verbraucht wird. In bestimmten Fällen ein Unternehmen verfügt möglicherweise eine Wahl, wo einen bestimmten Dienst durchführen. Zum Beispiel eine nicht-zeitkritische Berechnung Aufgabe wie z. B. Web-Suchmaschinen-Indizierung von Computern in jedem Rechenzentrum abgeschlossen werden konnte: ihre physischen Standort spielt keine Rolle. Ein Unternehmen mit Rechenzentren auf der ganzen Welt könnte verlagern verschiedene Rechenjobs Weg von Rechenzentren in Regionen mit Peak Strom Last (und höhere Strompreise) in andere Regionen wo Stromversorgung zu diesem Zeitpunkt nicht so eng ist.

Reduzieren die Stromnachfrage. Anstatt die Nachfrage in Zeit und Raum zu verlagern, reduzieren einige Strategien, die Forderung selbst. Beispielsweise könnte die Zieltemperatur eines Warmwasserbereiters in Zeiten hoher Nachfrage gesenkt werden, sodass die Heizung weniger häufig ausgeführt wird. Energieeffizienz-Technologien, wie z. B. verbesserte Gebäudeisolierung, sind auch kostengünstig und wichtige Möglichkeiten zur Verringerung der Nachfrage, aber da sie arbeiten das ganze Jahr – nicht nur in Zeiten hoher Nachfrage – sie unterscheiden sich von Nachfrage Antwort Technologien.

Vor-Ort-Batterien verwenden. Ein Gebäude, das große Batterien enthält können sie nachts wenn Strom billig ist kostenlos und dann die Macht zu nutzen, während des Tages, wenn Energiekosten hoch, Senkung der Spitzenbedarf sind, und sparen Geld dabei. Derzeit Batterien mit ausreichender Kapazität und Haltbarkeit sind zu teuer für diese eine gemeinsame Strategie zu sein, aber Batteriekosten fallen. Auch als Elektro-Autos immer beliebter geworden, wird immer mehr Menschen große Batterien kaufen, die an das Stromnetz angeschlossen werden kann und potenziell erbringen Nachfrage Antwort. [Flüssige Batterie könnte intermittierende Wind- oder Solarenergie speichern]

Andere Techniken sind möglich, z. B. mittels Brennstoffzellen zur Stromerzeugung in Spitzenzeiten oder das Verhalten von vielen Einrichtungen um ihren Strombedarf zu glätten zu koordinieren. Ein weiterer Ansatz ist die Transparenz der Preisgestaltung Uhrzeit-Strom über eine Smartphone-app oder andere Mittel, um Kunden geben die Informationen, die sie benötigen, um intelligente Entscheidungen über den Zeitpunkt, den Stromverbrauch zu reduzieren.

Netzbetreiber machen Demand-Response ein zentraler Bestandteil unserer Energie Zukunft. Für die Verbraucher bedeutet das niedrigere Stromkosten, sauberer Luft und sogar die Möglichkeit, Teil der Lösung werden.

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