Sådan fungerer efterspørgselssvar

Når du tænder et apparat, du forventer øjeblikkelige resultater:Du venter ikke på, at en pære tændes, når du har vendt kontakten. Elektricitet lagres ikke i en tank i din gård, så når du har brug for det nu, hvordan leverer det? Det er elnet på arbejde. Elektricitet genereres på et kraftværk og overføres til lokale transformerstationer, hvor transformatorer gør det til en brugbar spænding. Derefter distribueres det til vores hjem og virksomheder gennem et net af højspændingsoverførselsledninger - nettet.

Fra dag til dag, elforbrugere bruger et forudsigeligt minimum af strøm, kaldet grundbelastning . I det mindste, nettet skal håndtere denne planlagte energiproduktion, ud over eventuelle brugsstigninger, der sker. Efterspørgslen efter elektricitet er typisk størst om eftermiddagen og tidlig aften, samt om sommeren, når klimaanlæg kører dag og nat. Når mange mennesker vil bruge deres elektriske apparater på samme tid, kaldes det maksimal brugstid .

Indtil din magt er slået ud, du er sandsynligvis ikke meget opmærksom på, hvor ofte du tænder et lys eller fjernsynet, eller hvilket tidspunkt på dagen du gør det. Når du tænder en lyskontakt, elektricitet kører på et øjeblik til dit hjem, og pæren lyser - det kaldes efterspørgsel . Når millioner af el -kunder alle tænder for deres klimaanlæg efter arbejde, det øger efterspørgselsbelastning på nettet. Vores efterspørgsel efter elektricitet vokser, og Energy Information Administration vurderer, at efterspørgslen vil stige med mindst 40 procent inden 2030 [kilde:EEI].

Elnettet leverer kun den elektricitet, vi beder om, selvom, og det er op til os at øve energibesparelse. En måde at reducere behovsbelastningen på er et koncept kaldet kræve svar . I store træk, efterspørgselsprogrammer giver os - bolig, kommercielle og industrielle forbrugere - muligheden for frivilligt at trimme vores elforbrug på bestemte tidspunkter af dagen (f.eks. spidsbelastningstider) under høje elpriser, eller i nødstilfælde (f.eks. forebyggelse af blackout).

Lad os se på virkningen af ​​efterspørgselssvar på energiindustrien, elnettet og miljøet.

1. Efterspørgselssvarseffekter
2. Direkte reaktionsteknologi
3. Efterspørgsel og miljø
4. Sådan fungerer efterspørgselssvar:Forfatterens note
5. Efterspørgselssvar:Snydeblad

Efterspørgselssvarseffekter

Som det eksisterer nu, energiindustrien står over for et utal af infrastrukturelle spørgsmål. For at følge med i belastningsbehovet og den forventede stigning, industrien har brug for at aflaste den øgede stress på ældningsnettet og bygge nye kraftværker og transmissionsledninger, mens de arbejder på at reducere drivhusgasemissioner og de skyrocketing omkostninger ved energi.

I 2003, USA brugte 3, 883 milliarder kWh - med en befolkning på 280 millioner mennesker, det svarer til 13, 868 kWh brugt af hver person [kilde:US Department of Energy]. Selvfølgelig, energiforbruget spredes ikke lige fra stat til stat. Større stater med mange mennesker vil bruge mere elektricitet end mindre stater, eller stater med færre mennesker. Beboere i sydlige stater kan bruge mere strøm til at køle deres hjem og virksomheder om sommeren end en stat i det nordvestlige Stillehav, hvor klimaet er køligere.

Brownouts, rullende blackouts og blackouts, såsom den, der ramte både Europa og det østlige USA og Canada i 2003, sker, når strømforsyningen går tabt, normalt forårsaget af et funktionssvigt elektrisk net eller en komponent eller af en uoverensstemmelse mellem udbud og efterspørgsel. Blackouts er ikke bare upraktiske, de er også penge. Det er blevet anslået, at blackout -omkostningerne i 2003 alene kostede New York City op til $ 750 millioner i tabt omsætning [kilde:USA Today]. For virksomheder i hele USA, strømafbrydelser betyder mindst 50 milliarder dollar i tabte indtægter årligt [kilde:Samson].

Branchen ser på efterspørgselsprogrammer, store og små, som en vigtig brik i infrastrukturløsningen. Automatiske direkte reaktionssystemer kan fornemme overhængende belastningsproblemer og aflede eller reducere strømmen på strategiske steder, fjerner chancen for overbelastning og det deraf følgende strømsvigt. Disse programmer har også potentiale til at hjælpe både udbydere og forbrugere med at spare penge; de kunne eliminere behovet for at bygge yderligere kraftværker og leveringssystemer - specifikt dem kun til brug i spidsbelastningstider - samt potentialet til at sænke engrosenergiomkostninger.

Det amerikanske energiministerium anslår, at den gennemsnitlige bolig bruger omkring 11, 000 kilowatt-timer (kWh) årligt. Når du køber strøm, du køber kilowattimer. En kilowatt-time er lig med 1000 watt elektricitet, der bruges på en time.

Gennemsnitlig, forbrugere bruger 8,3 øre pr. kWh, så det udgør hver husstand, der hvert år bruger omkring $ 900 på elektricitet [kilde:US Department of Energy].

Den sats, du betaler pr. Forbrugt kWh, bestemmes af en kombination af faktorer, herunder regler, brændstofomkostninger, vejr (storme, ekstreme temperaturer), tidspunkt på dagen og forbrugernes efterspørgsel. Selvom satsbestemmelsen er kompliceret, beregning af dit eget hjems daglige driftsomkostninger er ikke. Og uden automatiske efterspørgselssystemer på plads, du er alene for at reducere dit forbrug manuelt.

To ideer på boligniveau, dynamiske priser og tid til brug (TOU) , arbejde på samme måde som at købe billetter til lavprisflyselskaber. Hvis du vil flyve i spidsbelastningstider, du betaler mere. Hvis du vil bruge din opvaskemaskine i spidsbelastningstider, du betaler mere. Med dynamiske priser, forbrugere tilbydes rabatter i normale brugsperioder og opkræves højere satser i spidsbelastningstider. Alternativt kan TOU giver forbrugerne mulighed for at flytte deres forbrugsmønstre fra højpris-spidsbelastningstider til billigere lavtider ved at dele oplysninger for at foretage smarte justeringer:En TOU-måler derhjemme sporer det samlede kWh-energiforbrug over en periode (dag, år). Du sparer penge, og nettet sparer strøm.

Hvad med større efterspørgselssvarssystemer, noget der ikke lader forbrugeren manuelt skære i belastninger? Ud over boligindsatsen, der opstår virksomheder med det ene formål at efterspørge svar. Virksomheder kaldet aggregatorer træder til for at reducere netbelastninger ved at indsamle negawatt . En negawatt er en kraftenhed, der ikke længere er nødvendig, og aggregatorer sælger dem til regionale uafhængige systemoperatører (ISO'er), der bruger dem til at reducere belastningen på en bestemt del af nettet.

Direkte reaktionsteknologi

En af de mest spændende modeller for efterspørgselssvar er smart Grid og dens forbindelse til smarte bygninger .

Et smart grid er det 21. århundredes version af det nuværende net. Dagens net er kun envejs:Du tænder for fjernsynet, og det bringer magten. Et smart grid ville være et tovejskommunikationssystem mellem udbyder og forbruger. Strukturen af ​​nettet beskrives ofte som ligner Internettet. På samme måde har hver computer, der får adgang til Internettet, en internetadresse, smartnettet ville have et net af adgangspunkter, der kunne identificeres og kontaktes. Gennem disse kontaktpunkter, nettet ville automatisere strømmen af ​​elektricitet efter behov, identificere og isolere belastningsproblemer det ville også være i stand til at håndtere ujævn energiforsyning fra vedvarende kilder som vind- og solenergi.

Et smart net, der taler til stumme terminaler og apparater i et hus, kan kun udrette så meget. Gitteret kan identificere et belastningsproblem, men uden en smart byggepartner, den kan ikke gøre andet end at løfte et rødt flag. Forbrugerne får derefter besked på at reducere eller slukke deres energiforbrug.

Når smarte bygninger er tilsluttet et smart grid, bygningerne reagerer på oplysninger modtaget fra nettet. Bliver elpriserne højere? Selvovervågningshuset reagerer automatisk ved at reducere strømforbruget-måske ved at skrue ned for termostaten eller slukke for opvaskemaskinen. Forbrugerne har i sidste ende magt til at skrue op for varmen igen et par grader, hvis de foretrækker et varmere hus.

På et år, lille undersøgelse i hjem på den olympiske halvø i Washington, Energiministeriet (DOE) fandt ud af, at når forbrugerne blev udstyret med smarte elektriske målere, termostater, vandvarmere og tørretumblere, de reducerede deres energiforbrug og tilhørende omkostninger - i gennemsnit deltagerne sparede 10 procent på deres elregninger, og der var en reduktion på 15 procent i spidsbelastningsforbruget [kilde:Grist].

Xcel Energy vil vende Boulder, Colo., ind i den første smart grid -by i USA. Byen ville modtage opgraderinger til sin eksisterende strøminfrastruktur fra en blind, målegitter til et elektrisk system, der er i stand til at levere realtid, tovejskommunikation i hele sit nye smartnet.

Efterspørgsel og miljø

Fordelen ved efterspørgselssvar er ikke kun i de økonomiske besparelser, men også i miljøomkostninger. Selvom der endnu ikke er nogen endelig forskning om, hvordan efterspørgselsresponssystemer vil - eller ikke - påvirker miljøet, der er nogle positive effekter, der kan forventes.

Først, mange felteksperter antager, at hvis folk får valget mellem at bevare eller ej, de vil vælge at spare, fordi det er en feel-good, grønt bidrag.

Ud over mulige psykologiske virkninger, efterspørgselssvar giver nogle meget reelle miljøresultater. Mens teknologien for efterspørgselsrespons skifter strøm fra en kilde til en anden, den fungerer også til at sænke den forbrugte strøm. Mindre forbrugt strøm sænker igen mængden af ​​forurenende stoffer. Uden efterspørgsel, systemer, der bruges til at opvarme og afkøle boliger i hele USA, frigiver 150 millioner tons kuldioxid (CO ₂ ), en kendt drivhusgas, i miljøet [kilde:US Department of Energy], og omkring 30, 000 amerikanere dør hvert år af forureningen forårsaget under elproduktion [kilde:Solar Energy International].

Med efterspørgselssvar, det 21. århundredes smart grid kunne være et grønt net. Planter, der genererer spidskraft, genererer ofte også høje niveauer af forurenende stoffer. Et smart net er lettere i stand til at håndtere strømkilder, der kan være intermitterende i intensitet og ikke altid er til rådighed. Når efterspørgslen efter strøm topper, et smart gitter ville kunne flytte den brændstoftype, den bruger, balancering af fossile brændstoffer og vedvarende energikilder.

Næste gang du ser fjernsyn, lave mad og vaske tøj, tag et kig på uret. Er det spidsbelastningstid?

Google, som tidligere har investeret i geotermiske energisystemer, meddelte for nylig, at de ville samarbejde med General Electric om at investere i smart grid -teknologi. Hvorfor? Googles datacentre bruger meget elektricitet - ved at implementere demand response -teknologi via et smart grid, Google står til at spare nogle penge.

Sådan fungerer efterspørgselssvar:Forfatterens note

At skrive om efterspørgselsrespons betød mere end at lære om forbrugernes energibehov - det betød at lære om elnettet, hvordan nettet reagerer på forbrugerforbrug, og hvordan det kunne reagere, hvis det var lidt smartere. Det nuværende elnet, det viser sig, er ikke smart, den er heller ikke stor til kommunikation. Efterspørgselssvar er en måde for forbrugerne at træffe klogere beslutninger om energiforbrug, såvel som for gitteret til at gøre det samme. Et smart grid kan fortælle dig, at du bruger din opvaskemaskine på et energiforbrug i en højeste tid, og hvis du venter et par timer, vil der være mindre efterspørgsel. Et smart net kan også være i stand til at skifte strøm fra en kilde til en anden for at undgå energiforbrug, der forårsager blackout og blackouts. Et smart grid kan også være et grønt gitter, balancering af energiproduktion fra fossile brændstofdrevne elproducenter og vedvarende energikilder. Hvorfor har vi ikke implementeret dette?

Kilder

• Carey, John. "Et smartere elektrisk net." BusinessWeek. 2008. http://www.businessweek.com/bwdaily/dnflash/content/jan2008/db20080111_022085.htm
• Energibesparende specialister, Inc. "Reduktionsmetoder." http://www.ecsny.com/reduction.php
• Edison Electric Institute (EEI) "Energiinfrastruktur.". http://www.eei.org/industry_issues/energy_infrastructure/index.htm
• Hamilton, Tyler. "En sparet megawatt er en" negawatt "optjent." Toronto Star. 2007. http://www.thestar.com/columnists/article/243454
• Hof, Røve. "Googles grønne dagsorden." BusinessWeek. 2008. http://www.businessweek.com/the_thread/techbeat/archives/2008/10/googles_green_a.html?campaign_id=rss_blog_blogspotting
• LaMonica, Martin. "GridWise -forsøg viser, at" smarte net "reducerer elregningen." CNET Nyheder. 2008. http://news.cnet.com/8301-11128_3-9847236-54.html
• LaMonica, Martin. "Vil nogen betale for det" smarte "elnet?" CNET Nyheder. 2007. http://news.cnet.com/Will-anyone-pay-for-the-smart-power-grid/2100-11392_3-6184046.html?tag=mncol;txt
• Madani, Vahid og Damir Novosel. "Tæmmer strømnettet." IEEE -spektrum. 2005. http://spectrum.ieee.org/jan05/2407
• Mazza, Patrick. "En klogere, sparsommere gitter. "Grist. 2008/http://gristmill.grist.org/story/2008/1/14/163859/835
• Mazza, Patrick. "Eventyr i det smarte gitter nr. 2:Efterspørgselssvar." Grist. 2007. http://gristmill.grist.org/story/2007/7/26/154138/491
• Mazza, Patrick. "Grønne bygninger og smarte net." WorldChanging. 2008. http://www.worldchanging.com/archives/007965.html
• Monmaney, Terence. "Hvad er Watt." Los Angeles Times. 2001. http://articles.latimes.com/2001/jan/07/news/mn-9450
• Nemtzow, David, Dan Delurey og Chris King. "Den grønne effekt." Offentlige forsyninger hver fjortende dag. 2007. http://www.demandresponsecommittee.org/id178.htm
• Orange &Rockland Utilities. "Tid til brug." http://www.oru.com/programsandservices/incentivesandrebates/timeofuse.html
• PIER Demand Response Research Center. "DRRC -baggrund." http://drrc.lbl.gov/drrc-bg.html
• Samson, Ted. "Strømforsyning, den smarte måde. "InfoWorld. 2007. http://weblog.infoworld.com/sustainableit/archives/2007/07/smart_grids.html
• Shute, Toby. "Google Swoops på Smart Grid." Det brogede fjols. 2008. http://www.fool.com/investing/high-growth/2008/09/22/google-swoops-on-the-smart-grid.aspx
• Solar Energy International (SEI). "Energifakta." http://www.solarenergy.org/resources/energyfacts.html
• Steffen, Alex. "Boulder:USA's første smarte net?" WorldChanging. 2008. http://www.worldchanging.com/archives//007897.html
• Transmission &Distribution World. 2008. "Demand-Response Program Averts Rolling Blackout." http://tdworld.com/distribution_management_systems/demandresponse_program_averts_blackout/
• Det amerikanske energiministerium. "Efterspørgselssvar." Http://www.oe.energy.gov/demand.htm
• US Department of Energy. "EERE Consumer's Guide:Estimating Appliance and Home Electronic Energy Use." Energieffektivitet og vedvarende energi. http://apps1.eere.energy.gov/consumer/your_home/appliances/index.cfm/mytopic=10040
• US Department of Energy. "EERE Energy Savers:Varme og køling." Energieffektivitet og vedvarende energi. http://www1.eere.energy.gov/consumer/tips/heating_cooling.html
• US Department of Energy. "Energi kort:Hvordan genereres min elektricitet, leveret, og prissat? "Energy Information Administration. http://tonto.eia.doe.gov/energy_in_brief/electricity.cfm
• US Department of Energy. "Multi-Building Internet Demand-Response Control System:den første vellykkede test." Berkeley Lab. 2003. http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/EETD-demand-response.html
• Det amerikanske energiministerium. "Elpriser til boliger:En forbrugervejledning." Energiinformationsforvaltningen. http://www.eia.doe.gov/neic/brochure/electricity/electricity.html
• USA Today. "Nordøstboere kæmper med effekter af blackout." 2003. http://www.usatoday.com/news/nation/2003-08-14-power-out_x.htm

Efterspørgselssvar:Snydeblad

Ting du skal vide:

• Den anslåede mindste mængde strømforbrugere, der efterspørges dagligt, kaldes baseload.
• Efterspørgslen efter elektrisk strøm er størst om eftermiddagen og tidlig aften. De perioder, hvor efterspørgslen er størst, kaldes spidsforbrugstider.
• Dynamiske priser, time-of-use rate (TOU) og opgradering til smart grid-teknologi er alle eksempler på efterspørgselsprogrammer, der kan reducere energiforbruget, reducere strømafbrydelser og reducere engrosenergiomkostninger.
• Det nuværende elnet er kun envejs-det leverer strøm, hvor og når der anmodes om strøm. Opgradering til en smartere, tovejs automatisk net ville åbne kommunikation mellem kraftværker, leveringssystemer og bygninger. Det kunne automatisere strømmen af ​​elektricitet efter behov, identificere belastningsproblemer og afbalancere ujævne energiforsyninger.

Nu, test din viden med disse quizzer!

• Fakta eller fiktion:Energieffektivitet
• Ultimate Quiz for alternativ energi
• Wild World:Solar Cell Quiz
• Spar energi Quiz

Tjek disse artikler!

• Sådan fungerer nødstrømssystemer
• Sådan fungerer det at leve af nettet
• Sådan fungerer et mikronetværk
• Sådan fungerer Rocky Mountain Institute
• Hvad er fremtidens største energikilde?