用于能源消耗管理的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种能源管理系统和方法，提供了整体的住所能源优化和能效回收系统，包括软件、分析和自动化过程的互连系统，对能源产生和存储技术、住所内的能源消耗资产的能源消耗、能源需求和能源利用进行优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于能源管理的系统和方法，更具体地，涉及整体能源优化和效率系统和方法，提供对能源产生和存储技术、建筑内的能源消耗资产的能源消耗、能源需求和能源利用进行优化的过程。
技术介绍
基于来自能源情报署(“EIA”)的数据，住宅和商业终端用户消耗了美国生产的所有电力中的超过40％。同时，能源部(“DOE”)估计，建筑中的当前的低能效导致多达40％的电力系统损耗。尽管在过去十年，通过家电和HVAC(“加热、通风和空调”)系统中的技术进步，住宅用户已经经历了效率增长，但是这些增长基本上被住房数目的40％的增长、空调使用的49％的增长、住房大小的72％的增长以及所使用的家用电子设备的数目的稳步增长而抵消。平均的美国家庭现在拥有26个消费电气产品，估计存在124,000,000个美国住宅。预计在未来十年将建造1500万个新的商业建筑。此外，对燃料源(如煤和天然气)的全球需求、更多发电容量的增加、以及新的传输和分配基础设施的所需投入只会将能源价格推向甚至比现今市场上更高。可再生的和传统的能源供应构造成本全面上涨，能源燃料成本升高、运营成本增加，很快可以预见到清洁气候的显著成本。与日益增长的能源消耗水平和能源成本的继续增加相伴，针对能源效率、可再生能源供应和碳排放的法律和法规导致公用事业实体寻找新的技术来向其消费者传送可负担的、低碳的、可靠的能源供应。减少碳排放和保护气候以免全球变暖的政治和经济压力持续增长。例如，国家经济再投资和恢复刺激计划包括超过400亿美元投向开发使得国家能效更高的技术。这个数字表示与过去任一年相比，用于能源效率的年度联邦投资增长了10倍。超过60亿美元预期用于提高家庭能源效率和扩大当前状态的能源效率项目。在该计划中包括了特殊的“分离”规定，向公用事业实体保证，如果终端用户由于公用事业实体的终端用户能源效率项目而消耗更少电力，则公用事业实体因此损失的收入将得到补偿。此外，2005年的美国能源策略法案鼓励采用能源定价使用时间(“TOU”)费率来调整终端用户的消费行为，减少对昂贵的峰值发电的需要，并有效提高电网利用率。实现这些策略需要智能仪表和先进的计量基础设施(“AMI”)。政府估计到2010年将有5000万台先进仪表在管线中，意味着公用事业实体投入估计10亿美元。2007年的能源独立和安全方案支持通过国家电力传输和分配系统的现代化来建立智能电网。估计在2010至2030年间，公用事业实体将在传输和分配基础设施中投入1.5万亿美元。在2008年下半年，在开发和制造用于智能电网方案的通信网络和其他技术的公司中投入了2.75亿美元的新的私人风险基金。一般而言，这些智能电网提案的目标在于提高公用事业实体生产和传送基础设施的效率。智能电网和需求响应方法和技术被设计为减少消费者的峰值能源需求。例如，通过拒绝或限制用电设备的用户，在特定时间点减少住所使用的总能源消耗的尝试，但是这些技术未减少总能源消耗。此外，这些提案未影响整体系统中对能源浪费贡献最高的方面，即在建筑和住宅中发现的低能效。此外，传统系统，如能源管理系统、建筑自动化系统、智能仪表、家庭自动化系统、住所内显示器、可编程通信恒温器和DDC/空气控制系统，采用单一方法进行控制和管理，仅关注其所附着的单一电组件资产或者可能地一组资产的性能。这些传统系统依赖于住所占有者或住所设施管理者来理解和向控制系统输入正确参数，以进行正确操作。此外，这些系统要求，在条件或住所环境改变时，对这些参数进行更新，这需要住所占有者或住所设施管理者具有广泛的知识并且知晓能源中心的数据事实，如当前天气、将来天气、当前能源价格条件、将来能源价格条件、其他资产利用、以及当前资产和其他住所资产之间的交互。
技术实现思路
相应地，在整个供电系统中以及在住所和商业建筑中能源浪费和低效率的持续存在向电力行业提供了一些极大的机会来节约能源，减少碳排放并提高利润。这些损耗的影响叠加至能源供应链、不仅迫使需要产生越来越大量的电力，还需要审慎研究传输和分配电网基础设施的工程化，以满足所导致的能源需求的更高峰值。这些低效率导致电力的生产、分配和消费中的巨大的不必要的成本，以及更大量的有害碳排放的不利产生和释放。基于当前能源消耗前景，显然能源效率是中心策略，以满足能源和气候需要。另外，没有单一的项目或新技术足以解决这些挑战。满足可负担、低碳能源(电力)的需求是一项具有前所未有复杂度的挑战。国家要实现这些目标只能通过对能效和可再生能源供应源的大量投入来实现。需要一种整体方法，能够根据消费者行为、市场或天气条件、电网基础设施约束和利益相关者项目的改变来预测和/或动态调整操作和性能。通过将技术应用于消除/最小化能源浪费和提高能效来创建能源供应源的清洁技术、零排放、备选源，提供了一种直接、实用、低成本的方法以实现显著、可持续的近期改善。通过在住所中放置的高度可互操作和智能的平台来实现这种改善提供了用于集成和加速对确保能源供应安全、减少碳排放、消除浪费和持续效率提高所需的关键技术的采用的手段。这里公开的能源管理系统和方法提供了一种整体的住所能源优化和能效回收系统，包括软件、分析和自动化过程的互连系统，对能源产生和存储技术、住所内的能源消耗资产的能源消耗、能源需求和能源利用进行优化。此外，能源管理系统和方法利用分析和软件来创建整体智能软件系统和应用组件，独立和自动地操作，与住所内组装和安装的现有和将来的能源消耗设备和装置相结合，优化基于住所的能源产生和存储技术的生命周期和能效性能。有效地提供了一种高度交互式的智能过程，通过消除能源浪费、最大化电器和装置的现有安装基础的能效潜力、避免对应的碳排放并减小住所峰值能源需求要求，来支持并连续适配于住所占有者的行为和需要，以满足和维持舒适和可靠性的所需条件，同时最小化对消费者的成本以及对公共事业实体的成本。附图说明图1示意了根据示例实施例的能源管理系统的框图。图2示意了根据示例实施例的能源管理控制中心的框图。图3示意了根据示例实施例的住所自动网络。图4示意了根据示例实施例的能源管理计算机的框图。图5示意了根据示例实施例的传感器/控制器的框图。图6示意了根据示例实施例的用于管理能源消耗的方法的流程图。图7示意了根据示例实施例的示例数据分析的流程图。具体实施方式为了示例目的，以下具体描述阐述了所描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.09 US 61/167,955;2009.08.11 US 61/232,9891.一种能源管理系统，包括：
位于远程的计算机，被配置为从与相应电组件相关联的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华多·M·史密斯，格里高利·L·钱伯斯，
申请(专利权)人：E三绿色科技企业公司，
类型：发明
国别省市：