21 جولای 2021 توسط جولی چائو، آزمایشگاه ملی لارنس برکلی
با توجه به مطالعه جدیدی که توسط آزمایشگاه برکلی انجام شده است، استفاده از فناوری‌های خاص برای مدیریت تقاضای انرژی در ساختمان‌ها می‌تواند از نیاز به یک سوم تولید برق تولید شده با زغال سنگ یا گاز جلوگیری کند.
از آن‌جا که ساختمان‌ها 75 درصد برق در ایالات متحده را مصرف می‌کنند، با پتانسیل زیادی برای صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش تقاضا در شبکه الکتریکی، تغییرات سریع را طلب می‌کنند. اما واقعاً چقدر، در کجا و از طریق کدام استراتژی‌ها مدیریت بهتر استفاده از انرژی ساختمان می‌تواند بر سیستم برق تأثیر بگذارد؟
یک مطالعه جدید و جامع به هدایت محققان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی وزارت انرژی (آزمایشگاه برکلی) به این سوالات پاسخ می‌دهد، و با تعیین کمی آنچه می‌توان برای کارآیی و انعطاف‌پذیری ساختمان‌ها با جزئیات در هر دو زمان انجام داد (شامل زمان روز و سال) ) و فضا (با نگاهی به مناطق سراسر ایالات متحده). تیم تحقیقاتی، که شامل دانشمندان آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر (NREL) نیز بود، دریافتند که استفاده حداکثری از فناوری‌های مدیریت تقاضای ساختمان می‌تواند از نیاز به یک سوم تولید برق با زغال سنگ یا گاز جلوگیری کند و این امر به معنای کاهش حداقل نیمی از نیروگاه‌هایی از این دست است که انتظار می‌رود از هم اکنون تا سال 2050، احتیاج به ساخت ندارند. یافته‌های آن‌ها اخیراً در ژورنال Joule منتشر شده است.
جارد لانگوین، محقق آزمایشگاه برکلی، نویسنده اصلی این مطالعه می‌گوید: «یک دلیل اصلی اینکه ما بیشتر در مورد نقش ساختمان‌هایمان به عنوان یک منبع قابل توجه برای انتقال انرژی پاک چیزی نمی‌شنویم این است که کمی‌کردن این منبع در مقیاس بزرگ چالش برانگیز بوده است. باور اصلی ما در این‌جا این بود که تولید این نوع تخمین‌ها که نقش این فناوری‌های ساخت و ساز در سمت تقاضا را ملموس‌تر می‌کند، به ما اطمینان می‌دهد که ما برای تشویق استفاده از این فن‌آوری‌ها در کنار استقرار نسل‌های مختلف انرژی تجدیدپذیر و باتری‌ها، تلاش بیشتری خواهیم کرد.»
آشیل کاراگیوسیس، مدیر مرکز فناوری و ساخت ساختمان‌های NREL، گفت: «ما از همکاری با آزمایشگاه برکلی در مورد این یافته‌های تحقیقاتی، که بر تأثیر ساختمان‌های کشور ما برای دستیابی به یک سیستم انرژی بدون کربناسیون تأکید دارند، هیجان زده هستیم.»
موارد مهم تقاضای برق، كه در خانه‌ها و محل‌های كار مانند تهویه هوا، گرم كردن آب و روشنایی چراغ‌ها و لوازم خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. محققان به این استفاده از برق از ساختمان‌ها به عنوان محل شبکه نزدیک شدند. با افزایش کارایی و انعطاف‌پذیری مصرف برق ساختمان‌ها، مانند استفاده از تجهیزات با عملکرد بالاتر و تغییر زمان استفاده از آن‌ها، آن‌ها این منبع را قابل توجه دانستند و از مصرف حداکثر 742 تراوات ساعت (TWh) سالانه جلوگیری کردند.
محققان دریافتند که تأثیرگذارترین اقدامات برای ساختمان‌های مسکونی پیش شرطی‌سازی (در جاهایی که خانه‌ها از قبل خنک می‌شوند تا باعث کاهش استفاده از تهویه مطبوع در زمان‌های اوج مصرف شود) و استفاده از پمپ حرارتی است. برای ساختمان‌های تجاری، مدیریت بار پلاگین، جایی که از نرم‌افزار برای مدیریت مصرف برق رایانه‌ها و سایر وسایل الکترونیکی در ساختمان استفاده می‌شود، بیشترین تأثیر را داشت.
با کاهش این اوج تقاضا، لانگوین گفت که آب و برق ممکن است نیاز کمتری به فن‌آوری‌های باتری داشته باشد زیرا انرژی تجدیدپذیر بیشتری را به کار می‌گیرند. وی گفت: «در واقع، منبع انعطاف‌پذیری که پیدا کردیم با پیش‌بینی‌های بالاتر از نیازهای استفاده از باتری تحت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر بالاتر قابل مقایسه است.»
مناطقی که ثابت شده ساختمان‌ها بیشترین منبع مصرف شبکه را نشان می‌دهند در تگزاس و جنوب شرقی ایالات متحده و همچنین مناطق دریاچه‌های بزرگ و اقیانوس اطلس میانه است. لانگوین گفت: «این مناطق با جمعیت بالا، نیاز شدید به تهویه هوا و تجهیزات الکتریکی زیادی دارند که از قبل نصب شده است. این اطلاعات در مقیاس منطقه‌ای برای توسعه سیاست‌های ملموس برای تحقق منابعی که ما گزارش می‌دهیم واقعاً مهم است.»
