廉价太阳能时代效率仍然重要吗？

最初发表在RMI Outlet。作者：PE R. Peter Rumsey

一家硅谷开发商最近招募了我的团队来帮助他设计一个零能耗的建筑拖车。该开发人员将其工作现场的拖车视为他的建筑物的反映，这些建筑物的设计标准为零净值。大多数开发商将建筑拖车视为一次性建筑物，因此它们是商业领域最浪费的建筑物之一。零净额拖车实际上是更大的建筑存量和经济的缩影，对于公司，城市，公用事业甚至国家而言，100％可再生能源是一个很小但不断增长的目标。

为了帮助我们的客户实现零净能耗的目标，设计团队确定我们可以对拖车应用10个简单的效率措施。然后，我们确定达到净零的最低成本实际上是仅执行10个效率指标中的7个，然后添加太阳能光伏。更好的窗户，更好的外壳以及可调光的LED照明可以经济高效地减少所需的能源。由于具有更好的封装，我们只需要一个小型HVAC系统。随着分析的进行，我们发现最高效的HVAC单元比在屋顶上增加更多的PV更为昂贵。从本质上讲，更多的PV比完全最大化效率成本更低。

这样的高性能太阳能项目围绕追求效率的不断变化的经济价值提出了一些有趣的问题。真正有利的转折点是什么？即使太阳能似乎比效率更实惠，但对深度效率措施进行评估仍然有意义吗？

引爆点：效率与太阳能

“效率第一”是绿色和零净建筑的口头禅；您总是要先提高能效，然后再利用屋顶太阳能等可再生能源满足能源需求的剩余平衡。这几乎是绿色建筑的道德准则。但是，在当今可再生能源成本迅速下降的世界中，具有成本效益的效率和太阳能之间的临界点正在发生变化。

通过效率措施节省能源的成本通常比任何可再生能源低三到五倍。效率作为一个项目捆绑在一起，通常每度电花费0.00-0.02美元。太阳能发电的价格从每千瓦时0.20美元或更高，降至每千瓦时0.07-0.15美元。预计在未来几年中，成本还会进一步下降25％至50％。我们发现，最昂贵的效率选项-在温和的气候下在窗户上增加玻璃窗，采光地下室空间，使用复杂且有时不可靠的控制系统来获取最后的能量-不能与新的降低太阳能成本。随着效率的提高，每度电节省的能源成本也越来越高。但是，堆叠更多的太阳能始终是最好的解决方案吗？

公司是否也匆忙转向廉价太阳能？

许多公司放弃了简单地购买现场可再生能源这一简单解决方案的效率，成本并不是他们选择的唯一理由。当我们将PV应用于房屋或企业时，我们所做的陈述非常明显。如今，作为绿色营销和企业形象品牌的一部分，PV面板甚至是购买胶印都非常流行。仅举几例，微软，科尔和星巴克都是购买可再生能源以抵消其需求的增长中的公司之一。

少量的大型可再生交易可以轻松抵消大型公司的所有能源使用。苹果正在采取一种流行的举措，即100％使用可再生能源，而到了那里，该公司购买/共同投资了一个160兆瓦的发电厂，该发电厂完全由太阳能供电。苹果公司在北卡罗来纳州梅登的新数据中心周围环绕着300英亩的PV场，为苹果公司的能源密集型数据中心提供动力。这些公司发现，大规模可再生能源的成本与电网发电相同或更低。他们为什么不改用可再生能源？（RMI最近建立了企业可再生能源中心，以帮助公司进行转换。）这一转变确实是一个里程碑，应该为他们的领导能力而表示祝贺。令人困惑的是，许多采用可再生能源的公司尚未充分利用能效机会，其中大多数比可再生能源和电网电力便宜得多。

这些公司在可再生能源取得长足进步的同时，也将更多有利可图的能效机会留在了桌上。我的客户之一，Infosys是印度第二大软件公司，拥有3,000万平方英尺的建筑，在追求可再生能源之前很早就致力于提高其所有建筑的效率。在过去的7年中，通过建筑物的建造对HVAC和照明系统进行了改造，在炎热潮湿的气候中，其能源消耗降低了40％。对于Infosys而言，节约能源的成本相当于以每千瓦时不到0.03美元的价格购买能源，相当于自发电太阳能成本的三分之一。许多美国公司尚未开发与Infosys相同的效率机会。劳伦斯·伯克利国家实验室（LBNL）最近进行的一项研究发现，美国有1,700个节能计划以每千瓦时$ 0.021的当量节省了能源。急于购买可再生能源的美国公司经常将更具成本效益的解决方案摆在桌面上。之所以这样做，是因为要获得大量建筑物的能源效率是一个多年的过程，而可再生能源的购买相对较快，不需要太多的管理费用。大型组织希望快速赢得新闻，成为头条新闻。

效率保持成本竞争力

我们已经达到成本的地步，有时在购买PV之前有时会尽一切可能的效率，只是不再花钱了。我们希望从成本连续性的角度来考虑效率。当我们用每千瓦时$来表示它可以很容易地与发电相比时，节省的能源的等效成本是多少？从这个角度来看，几乎整个连续体上的效率仍然远远低于可再生能源。但并非全部。随着可再生能源成本的下降，我们可能会认为提高效率会降低竞争力。毫无疑问，绝大多数效率仍然极具成本竞争力。

通过监管不仅对新建筑物，而且对现有建筑物的效率也越来越高。电网，公用事业和政府规划人员看到墙上写着，如果没有效率，大型可再生能源投资组合将很困难。他们还把衡量效率的指标视为发电的一种低成本选择。这就是为什么加利福尼亚州制定了一项计划，其中建筑法规要求越来越高的效率。政策制定者意识到，要达到2020年和2030年新建筑净零目标的最佳方法是首先使其效率更高。他们对各种选择的深入分析继续表明，追求最大效率的机会是使建筑物可再生供电的最佳途径和最具成本效益的途径。

效率仍然是离开化石燃料的关键

正如斯坦福大学的讲师兼前加利福尼亚公用事业委员会专员迪安·格鲁尼希（Dian Grueneich）最近对我说：“太阳能很性感，人们不喜欢效率。”太阳能也许更具魅力，但效率，绿色建筑的老主力，仍然是赢家，但并非在所有情况下都如此。未来，竞争将不再是可再生能源和能源效率之间的竞争，而是可再生能源以及效率与化石燃料的竞争。便宜的太阳能再次使能效成为一种“隐性燃料”，而被其他选择所忽视，但是如果我们关注它并将其与越来越多的可再生能源结合起来，我们将发现能效有助于我们实现重塑目标火。我们的理论将发生变化，但是效率将继续是我们向100％可再生能源过渡的无名英雄。

PE Peter Rumsey是Point Energy Innovations的创始人，以其在可持续性和能源效率领域的创新和领导地位而享誉国际。他设计的LEED铂金，零能耗和辐射冷却建筑比美​​国任何工程师都要多。Peter是ASHRAE研究员，斯坦福大学讲师，并曾担任RMI高级研究员。2012年，能源工程师协会授予他“年度国际可再生​​能源创新者”奖。2013年，他被ASHRAE授予“卓越工程奖”，在ASHRAE的100年历史中仅获得四次奖项。

图片：快门

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