美国电网公布了一项新计划——在保持电网稳定和可靠方面提供合作伙伴关系。这对于消费者和公用事业运营商来说可能是双赢的。
  以德州电网为模型得出的结论是（这也是有史以来规模最大的同类模拟），通过与公用事业公司合作，消费者每年可以节省约 15% 的电费。在这个系统中，消费者将与他们的电力运营商协调，以动态控制大能源用户，如热泵、热水器和电动汽车充电站。
  这种对能源供应和使用模式的灵活控制被称为“交易式”，因为它依赖于消费者和公用事业之间的协议。但是一个能量交互系统从来没有大规模部署过，还有很多未知数。这就是为什么能源部电力办公室要呼吁国家实验室的交易能源专家研究这种系统在实践中如何运作。
  PNNL 交易能源专家和技术顾问 Hayden Reeve 组织了一个由工程师、经济学家和程序员组成的团队，他们设计并执行了这项研究。
  “由于德克萨斯州的电网非常代表美国的能源系统，它不仅能够对交易概念进行建模和模拟，而且还为更广泛的美国电网和客户提供了可靠的结果推断。”他说。
  模拟表明，如果在德克萨斯州电力可靠性委员会 (ERCOT) 电网上部署交互能源系统，峰值负载将减少 9% 至 15%。仅在德克萨斯州，这种节省就可以转化为每年高达 50 亿美元的经济效益，如果部署在整个美国大陆，每年可以转化为高达 500 亿美元的经济效益。节省的费用相当于全国 180 座燃煤电厂的年产量。
  避免电网的大规模波动
  到目前为止，大多数人已经经历或目睹了极端天气或自然灾害如何对我们当前的配电系统造成严重破坏。我们对集中式电源和电网系统的依赖放大了这种脆弱性。此外，电网的脱碳意味着越来越多的电力将来自不同种类的可再生能源，如风能和太阳能。因此，避免突然的尖峰或骤降、电力褐变或停电，变得至关重要。
  研究结果表明，交互能源系统可将每日负载波动减少 20% 至 44%。随着越来越多的电动汽车投入使用，该研究可能与直觉相悖，因为智能汽车充电站可提供更大的电力峰值负载减少，因为它们在预定充电时间和功耗方面提供了额外的灵活性。
  “智能电网可以起到减震器的作用，平衡供需之间的不匹配。”里夫说，“通过我们的研究，我们试图了解电网的有效协调对国家、公用事业和客户的价值。与商业建筑业主和消费者合作以自动调整能源使用是迈向在不影响参与的家庭和企业的舒适性和安全性的情况下，实现电气、建筑和交通部门的脱碳。”
  该战略的一个关键组成部分是采用智能电器和负载控制。这些动态资源可以学习如何更有效地消耗能源，在短时间内调整它们的使用以释放电力以满足其他需求。例如，与在能源需求和价格高的傍晚为电动汽车充电不同，交易能源参与者将依靠智能负载控制来延迟充电，直到需求低且电价便宜为止。这种方法不仅减轻了现有电网基础设施的压力，还让公用事业公司有更多时间来规划目前正在开发的下一代储能和配电基础设施。
  交易能源：一个核心组件
  在一个交互能源系统中，电网、家庭、商业建筑、电器和充电站是不断联系的。智能设备接收一天中不同时间的能源价格预测，并制定满足消费者偏好的策略，同时降低成本和总体电力需求。反过来，当地零售市场与更大的批发市场协调整体需求。各方在动态定价方案中协商能源采购和消耗水平、成本、时间和交付。
  虽然这个概念看起来很超前，但它很好实现，并且已经在斯波坎市生态区的一个示范项目中部署。研究团队同时在此开发和测试一个交易能源协调方案和零售市场。