مع وجود مئات المنتجات والعشرات من أصحاب المصلحة ، يعد تصميم المنزل علمًا غير دقيق للغاية ، وعلى الأخص عندما يتعلق الأمر بالأداء التشغيلي الفعلي للمنزل.
لقد أبلغت مؤخرًا عن مجتمع يضم 86 منزلًا في فلوريدا طورته شركة Pearl Homes حيث توقع أصحاب المنازل توليد 98 ٪ من الطاقة التي سيستهلكونها بعد ذلك. ولكن بعد تتبع 3 أشهر من العمليات في 12 منزلًا ، أثبت الأداء أنه يتجاوز التوقعات.
تجاوز المعايير
قال مارشال جوبوتي ، رئيس ومؤسس بيرل هومز: “تظهر النتائج أننا قمنا بتوليد طاقة أكبر من توقعاتنا ، وقمنا بخفض استهلاكنا للطاقة”. “كلتا هاتين النتيجتين مهمتين تثبت أن منزلنا هو في الواقع صافي إيجابي ، وليس لمرة واحدة ، ولكن يمكن أن يكون عملية قابلة للتكرار لجميع المشاريع السكنية في الولايات المتحدة”
فرق الأداء كبير. الإسقاطات الأصلية ، تم إجراؤها مع مركز أبحاث الطاقة بجامعة سنترال فلوريدا FSEC، أشار إلى أنه سيتم تصدير 22٪ من الكيلووات ساعة (kWh) إلى الشبكة عبر جميع قطع المشروع ؛ ومع ذلك ، تظهر تقارير الأداء الفعلية أنه تم تصدير ما يصل إلى 57٪.
قال جوبوتي: “إظهار 57٪ هو أمر غير مسبوق وهذا يعني أننا قمنا بتصدير 8000 كيلو وات ساعة مرة أخرى إلى الشبكة”. وهذا يشمل رسوم سيارات تسلا وأحواض السباحة التي لم تكن جزءًا من عرضنا الأصلي. حتى ذلك الحين ، ما زلنا نتغلب على تقديراتنا بفترة طويلة “.
لذلك ، يمكن للمنزل الإيجابي الصافي في Hunters Point إرسال 8000 كيلوواط ساعة مرة أخرى إلى الشبكة ، أي ما يعادل كيلوواط ساعة كافية لتشغيل متوسط إجمالي استخدام الكهرباء في المنزل لمدة 266 يومًا أو لتشغيل عام كامل من استخدام تكييف الهواء لأربعة منازل.
فهم التصميم
في حين أنها نتيجة مذهلة لهذا المشروع ، فإن هذه التناقضات في التصميم تسلط الضوء على بعض التحديات الرئيسية للصناعة ، وفي الوقت نفسه ، توفر مدرجًا رائعًا للتعلم والتحسين.
لنبدأ بالتحديات. أولاً ، يريد مشترو المنازل أن يكونوا قادرين على فهم المعلومات المتعلقة بأداء المنزل الذي سيشترونه والثقة بهم ، وكما هو الحال في الصناعة ، لا توجد طريقة للقيام بذلك باستمرار. هذه وحدها فرصة ضائعة هائلة لسحب الطلب.
قالت سارة جوترمان ، المديرة التنفيذية في Green Builder Media ، التي تشارك الأجيال الاهتمام في البيوت الخضراء لإعلام البناة بشكل أفضل: “بدأت الأجيال الشابة في التفكير في التكلفة طويلة المدى لملكية المنزل وقيمة مالك المنزل”. “الآن ، نظرًا لمكان وجود تكاليف الطاقة ، هناك مستوى أعلى من الوعي بكونها فعالة من حيث التكلفة وهذه نقطة بيع سهلة للغاية لمشتري المنازل اليوم.”
يجب أن يلتزم البناة أيضًا بأداء أفضل ، ولكن لديهم دوافع مختلفة.
وأضاف غوترمان: “يهتم البناة بالقيمة التي يضيفها إلى شركتهم أو مشاريعهم في النهاية الخلفية”. “تكلفة المراقبة الخضراء أو الاعتماد هي تكلفة رمزية إلى حد ما مع الأخذ في الاعتبار عائد الاستثمار ، والذي يمكن أن يكون نقطة إثبات لتكون قادرًا على تقديم تلك القيمة المضافة للمشترين”.
يصبح التحدي الذي يواجه البناة بعد ذلك ممرًا لا نهاية له لأنظمة تصنيف الطاقة للاختيار من بينها وليس نظامًا مطلوبًا وليس نظامين يعملان بنفس الطريقة.
قال إريك هولت ، الأستاذ المساعد في كلية فرانكلين ل. الإدارة التي تجري بحثًا عن مبادئ تحديد المبادئ التوجيهية لمجموعة عمل ESG لبناء مجموعة العمل التي ستصدر في وقت لاحق من هذا العام. “حتى مع وجود الطاقة ، يعتمد بعضها على لقطات مربعة ، وبعضها يعتمد على قطع مادية على معايير نمذجة مختلفة غير متسقة عبر الصناعة.”
علاوة على ذلك ، يتفق Gutterman و Holt على أنه يمكن للمستخدم تحريف الأرقام داخل أنظمة النمذجة والتصنيف المختلفة.
قال جوترمان: “إنه نوع من الفن والعلم لأنه مع بعض المنصات يمكنك إدخال البيانات بطرق مختلفة للحصول على نتائج مختلفة”.
تعزو التبني البطيء لنمذجة الطاقة في الواجهة الأمامية وشهادة الطاقة في النهاية الخلفية إلى عدم وجود دعم من أصحاب المصلحة الأساسيين ، مثل البناة. بينما يقوم المستثمرون بخلق الطلب ، فإن مقاومة البناة للتغيير والتردد في تعلم أشياء جديدة تبطئ من تبنيها.
قالت “إن عدم وجود أداة قياسية واحدة هو أمر جيد وسيئ”. “إنها تسمح للمقاولين باختيار أفضل ما يناسبهم ولا يجبرون على القيام بشيء إلزامي ويجب عليهم استخدامه. في الوقت نفسه ، السقوط هو أنهم لم يجبروا على استخدام شيء ما “.
تبنت بيرل هومز هذه العملية بسهولة ، واستقطبت خبراء موثوقين للقيام بنمذجة الطاقة. قال غاري كارماك ، مسؤول تطوير الطاقة في Pearl Homes ، إن الفرق بين نمذجة الطاقة التي قامت بها FSEC لمشروع Hunters Point التابع للشركة والأرقام المحسّنة المقدمة من الأداء الفعلي هو البطارية.
قال “برنامج FSEC للنمذجة لم يأخذ في الحسبان ما يمكن أن تفعله البطارية ، ولهذا السبب كان النموذج مختلفًا عن النموذج الفعلي”. “البطارية كانت المتغير المجهول.”
قوة الطاقة الشمسية والتعاون المحلي
يوضح Blake Richetta ، الشريك في المشروع ، وهو رئيس مجلس الإدارة والمدير التنفيذي للشركة الأمريكية التابعة لشركة Sonnen العالمية لتخزين الطاقة ، أن قيمة الطاقة الشمسية في هذا المشروع يتم تعزيزها من خلال شبكة من البطاريات في جميع أنحاء المجتمع.
يشرح أن السبب الرئيسي في أن شبكة البطاريات تضيف قيمة كبيرة لمجتمع الطاقة الشمسية هو أن البطاريات تحول توليد الطاقة الشمسية المتقطع وغير المنتظم إلى أصول شبكة حقيقية يمكن أن تكون بعد ذلك قادرة على استبدال محطات الطاقة.
يمكن لمجتمع البطاريات حصاد الطاقة الشمسية خلال ساعات إنتاج الطاقة الشمسية في اليوم وتشغيلها على الطاقة الشمسية المحصودة خلال ساعات الذروة المسائية لاستهلاك الشبكة.
“يقوم منزل Hunters Point النموذجي بتوليد وتخزين طاقة شمسية كافية خلال ساعات إنتاج الطاقة الشمسية ، لتنشيط المنزل لمدة تسع ساعات مسائية تقريبًا. هذا أعلى بكثير من متوسط نظام البطاريات الشمسية المنزلية ، “قال ريتشيتا. “تعمل عملية التوجيه الذكي للطاقة الشمسية إلى إطار زمني محدد على تقليل إجهاد الشبكة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أكثر من الطاقة الشمسية بدون نظام بطارية ، لأنها تخفف من شبكة الحمل خلال أوقات استخدام الطاقة الأكثر أهمية في اليوم عندما تكون محطات توليد الطاقة في ذروتها غالبًا المنتشرة ، والتي تنتج عادةً أكبر كمية من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في نظام الطاقة “.
في Hunters Point ، يريد الفريق تحويل تصميم نظام طاقة قياسي للمجتمعات الرئيسية المخطط لها إلى نظام متجدد حقًا ، من خلال إنتاج الطاقة وتخزينها ، ثم إرسال الطاقة خلال أوقات محددة من اليوم. تهدف Hunters Point إلى أن تصبح مخططًا لشبكة قائمة على الطاقة المتجددة عالية الكفاءة.
يوضح تقرير الأداء لمدة ثلاثة أشهر من Hunters Point مدى كفاءة منازل 12 ومقدار الطاقة التي يتم ضخها في الشبكة.
قال ريتشيتا: “هذه الطريقة لتخزين وإعادة توجيه الطاقة الشمسية لتعويض فترات محددة من ازدحام الشبكة ، على مستوى المجتمع المخطط الرئيسي ، تمنع بعض الاستثمارات في ترقيات البنية التحتية للشبكة ، ويشار إليها أيضًا باسم تأجيل الاستثمار في نظام التوزيع”. “وهو عنصر حاسم في إدارة سعة الشبكة ، في شبكة تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة بشكل متزايد.”
نظرًا لأن هذا يغير ديناميكيات الشبكة ، فإن التعاون المحلي لمزودي الطاقة يحدث فرقًا كبيرًا.
قال جوترمان: “بعض المرافق أكثر انخراطًا وانخراطًا ، كما هو الحال في كاليفورنيا وكولورادو ومينيسوتا”. “يتطور البعض ليكون أكثر مشاركة ، والبعض الآخر أكثر جرأة لتقديم حوافز أو حسومات لتقليل الطلب على الطاقة. ومع ذلك ، في مناطق معينة من البلاد ، مثل وسط فلوريدا ، هناك البعض الذي يتطلب أن يدفع البناؤون مقابل توصيلات الغاز ثم يدفعون مبلغًا إضافيًا إذا كانوا يريدون محاولة استخدام الكهرباء بالكامل “.
يستشهد Richetta ببرنامج Wattsmart من Rocky Mountain Power في ولاية يوتا حيث توجد قيادة وتعاون كبير من المرافق ، مما يسمح لهم بجلب المزيد من القيمة للمستخدمين. في فلوريدا ، في Hunters Point ، كانت القصة مختلفة.
وقال: “سنكون سعداء للغاية للتعاون مع FPL في دراسة الحالة هذه ، والتي ستكون مهمة جدًا بالنسبة لهم ولانتقال طاقتهم”.
الوصول إلى الحجم
Gobuty ليس في هذا للترويج أو بيع منازله. إنه يريد مشاركة أداء هذا المجتمع مع بناة وطنيين لتثقيفهم.
قال: “يحتاج البناؤون إلى التحول من بيع التشطيبات إلى بيع النظام الشمسي”. “بدءًا من المجتمعات الصغيرة ، يتحسن كل منزل. كلما كانت النتائج أفضل ، زاد عدد الأشخاص الذين يسمعون عنها “.
إنه يريد أن يجلب المزيد من الثقة للمستهلك من خلال إضافة ملصقات على المنازل تُظهر تصنيف HERS ، على غرار الملصق الموجود في سيارة جديدة.
خططت شركة البناء أولاً لتقديم البطاريات والألواح الشمسية من خلال جمعية أصحاب المنازل ، التي ستمتلك البطاريات وتؤجرها وتستثمرها ، إلى جانب دفع الطاقة إلى الشبكة. كان يعتقد أن هذا النوع من البرامج سيكون جذابًا لمشتري المنازل لأنهم قد يشعرون بالرضا حيال فعل الشيء الصحيح ، بالإضافة إلى مكافأتهم على ذلك.
بدأت بيرل هومز أيضًا مشروعًا متعدد العائلات صافياً صفرًا معتمدًا من LEED في برادنتون ، فلوريدا ، يسمى The Met.
قال: “نحن بحاجة إلى طاقة نظيفة ومستدامة في المنازل كمسألة يومية”. “إنها ليست مشكلة مالية ، إنه قرار لفعل الشيء الصحيح.”
