CN1623155A - 用于可交易住宅排污减少量的测量和验证协议 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于量化住宅排污减少量的系统和方法。特别地,该系统和方法包括下列步骤:测量由住宅地产中的能源节省机会产生的能源节省;计算由能源节省产生的排污减少量;将多个排污减少量合计成可交易商品;监视住宅能源节省机会;监视排污减少量的量化以及验证排污减少量的量化。该系统可以包括用于实施这些步骤中的每一个的装置。
Description
相关申请的交叉引用
本发明涉及2001年12月28日提交的美国临时申请序列号No.60/342,743并要求其在前申请日及优先权,其内容在此引入以供参考。这一申请还涉及2001年12月28日提交的、名为“System andMethod for residential Emissions Trading”(用于住宅排污量交易的系统和方法)的美国临时申请序列号No.60/342,853。
技术领域
本发明涉及用于量化可交易住宅排污减少量的系统和方法。
背景技术
响应美国的环境立法和/或规章,已经制订出用于量化和交易排污信用(emission credit)的各种系统和计划。例如,在1970年代晚期,由美国钢铁行业提出了将整个大工业中心处理为单个源,具有单个可允许排污率的“气泡概念”。这一方案允许公司选择最高成本效率的控制的混合以便实现用于工厂的整体环境目标。与此相反,当时的主要的规章制度对大工业中心中的每一个源设置了单个的排污限制。美国环保署(EPA)后来采用这种“泡泡政策”(bubblepolicy),既用于空气也用于水的排放。
在1990年,空气清洁修正案(Clean Air Act Amendments)正式对排污交易立法。对EPA酸雨计划(EPA Acid Rain Program)来说,芝加哥交易所(Chicago Board of Trade)自1998年以来已经管理从私人的限额持有者(公用事业公司或经纪人)向管制公司(regulatedcompany)、经纪人、环境团体和公众的二氧化硫(SO2)限额的年度拍卖。从1999年开始,EPA臭氧输送委员会(Ozone TransportCommission)NOx预算计划允许在一组美国的州中交易氧化氮(NOx)信用以便降低夏季烟雾污染。
此后制订出工厂内的气泡概念以允许在公司间交易排污信用。按照1997年的空气清洁修正案,EPA采用了管理新污染源构造的制度允许公司用一个工厂的排污节省来补偿另一个工厂的排污增加,或在公司间排污信用交易。这创建了用于排污信用的市场。经纪公司通常处理具有排污信用和那些想获得信用的公司间的销售。
其他州或地区级的家用排污信用计划已经提出或实现。RECLAIM计划(Regional Clean Air Incentives Market:地区清洁空气鼓励市场)应用于南加里福尼亚的固定污染源并由南岸空气品质管理局(SCAQMD)管理。在氧化硫(SOx)和氧化氮(NOx)方面的RECLAIM交易信用(RTC)的交易开始于1994年,企图降低该地区严重的烟雾污染。如果排污低于允许限度,可以将过剩的RTC出售给其他人或者存起来用于将来使用。
缅因州提出了结合缅因州汽车排污检测计划(Maine AutoEmission Inspection Program)的臭氧输送区(Ozone TransportationRegion),用减少的汽车排污交换NOx污染信用以允许增加工业发展。空气质量计划的犹他州部门为公司提供获取用于SO2和二氧化碳(CO2)减少量的排污信用。马萨诸塞州实现用于从太阳能和污染少的发电厂购买“绿色电力”的居民和小公司消费者的零售选择引导计划。根据消费者为绿色电力所支付的价格,供给者将收回一定量的SO2排污信用。
在加拿大安达略的PERT工程(示范排污减少交易)于1996开始并包括来自工业、政府和公众利益组织的成员。根据PERT,当污染源减少排污低于其实际程度或规定的程度时,产生排污减少信用(ERC)。ERC可以被污染源用于满足当前或未来的排污上限,或可以出售。ERC可以是SO2、NOx、CO2、温室气体(GHG)或其他污染物质。
本发明的测量和验证(M&V)系统提供用于促使增加能源节省的新颖的系统和方法,这些能源节省可以是电力使用(kWh)、电力需求(kW)或热单位(Btu)的实际减少量,以及在单个住宅消费者级别的减少的能源使用。增加的住宅能源效率可以减少对电力、天然气、油和其他能量源的能源消耗。较少的能源需求会带来公司的减少的能源生成或现场燃烧,并因此带来减少的各种污染物的排放,这些污染物包括但不限于:氧化氮(NOx)、挥发性有机化合物(VOC)、氧化硫(SOx)、颗粒物质(PM)、一氧化碳(CO)和温室气体诸如二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)。
SCAQMD的计划提供与本地排污减少规章兼容的另外的方法。例如,在1997年,2506条例(Rule 2506)建立了鼓励用更低污染的技术替换旧的、更高排污的设备(地区污染源)的自愿计划。2506条例计划产生被称为地区污染源信用(ASC)的排污信用。地区污染源包括热水器、家用加热器、干衣机和小锅炉。
在一个实施例中,本发明还企图替换这些住宅地区污染源,但与2506条例计划相比,不要求屋主提交用于符合被推选条件的复杂的计划。2506条例要求用于排污减少量化的协议(Protocol forEmission Reduction Quantification)、排污减少量的发生和程度的文件(Documentation of the Occurrence and Extent of the EmissionReduction)、信用计算和具有根据伪证处罚签署的年度证明的遵守验证报告(Compliance Verification Report)等等。本发明通过在管理层上处理这种复杂性,实质上降低了用于屋主的这些交易费用。
上述描述的不同方案提供用于某些污染的工业源,诸如设备和工厂的基本激励,以降低它们的排污。然而,这些方案中显著缺乏的,是用于获得作为被设计以提高工厂的能源效率的潜在能源效率措施的好处的计划,以及随之而来的住宅消费者排污减少。
理论上,可以根据各种排污交易计划来确认住宅排污减少。然而,在历史上五种障碍使得住宅建筑污染源的减少脱离市场:
1.相对于市场所追求的,住宅排污节省产生的量非常小;
2.住宅排污节省尚未被先前已知的管理制度完全认可;
3.在没有集体行动的手段或激励的情况下,许多分散的户主产生住宅排污节省;
4.交易成本——那些与检验、市场化、出售和转换减少量有关的成本——过于昂贵;以及
5.电力生产商不愿接受通常在管理者许可公用事业排量信用之前所需的排污限制。公用事业排量信用是能由控制管理机构授予给采取使该公用事业能够避免传输电力的行动的实体的一种排污信用。可以找到根据清洁空气法案计划的先例。例如,生成其自己的电力的住宅或工业操作将其需求从电网中除去。这一减少允许公用事业逐步减少其电力生成,反过来,这导致从在该公用事业的发电源的增长的排污减少量。
在2001年12月28日提交的名为“System and Method forResidential Emissions Trading”(用于住宅排污量交易的系统和方法)的受让人的共同未决美国临时专利申请号60/342,853中公开了减少或消除这些障碍的住宅排污交易计划,其内容在此引入以供参考。这一系统和方法可以采用本发明的M&V协议。M&V是使用量化方法学,确定节省的过程。另外,可以采用任何适当的量化、测量和/或验证手段。这一计划可以通过多个机制,诸如从屋主直接购买,作为附带交易(side transaction)以抵押能源效率住宅,或通过与已经在扮演对消费者进行合计的角色的其他实体(即多个家庭建筑业主、能源服务公司和公用事业公司)进行合作,合计排污减少量。当单独测量时,来自单个家庭的排污减少量并不显著,但当合计时,则可能具有实质上的环境和金融价值。合计能为单个屋主提供通过集体行动将价值增加到单个行动上的机制。合计排污减少量还能减少排污减少量计划的每磅交易成本并且提高用于公用事业减少信用和住宅排污节省的安全识别的可能。
住宅建筑单元约占美国的温室气体(GHG)排放的五分之一。建造更高效的住宅、改造现有的住宅,做出其他的结构和燃料变化,和/或其他改进能显著地降低所使用的能源量。在一些实例中,响应于能源公司需求方管理计划、消费者升级和/或建筑商激励,对住宅单元进行了能源效率改进。
然而,来自简单的单个家庭的能源节省在发电厂的影响是无关紧要的。但是,能源效率的总影响提升到上千个家庭,将可能具有显著的影响,诸如峰值负载的可测量的减少。
能源消耗方面的降低自然导致污染物排放(即,标准污染物和温室气体)的降低。其他措施,诸如改变成低VOC油漆、铺设车道以及提高家庭设计也能对空气污染具有显著的影响。尽管单个能源有效住宅的空气质量影响相对较小,但是当合计来自大量家庭的排污减少量时,结果是惊人的。当以足够的量来合计单个住宅能源节省时,“System and Method for Residential Emissions Trading”的计划设想该合计可能包括在现有和将来的排污交易市场中的可交易商品。
本发明的实施例提供用于各种可能能源效率计划的可靠的监视和验证过程以便:
●定义通用的M&V语言,由在住宅排污交易计划中的参与者使用;
●定义用于由能源节省导出排污减少量的可接受方法;
●定义用于量化能源节省和排污减少量的可接受方法;
●评估用于能源节省和排污减少的现有的M&V技术的技术严格程度以及确定用于计算可交易排污减少量的技术置信因子(“TCF”);以及
●说明现有的和所计划的M&V协议的技术严格程度和经济可行性间的关系。
在本发明的一个实施例中,可以在由产生更少电力的公用事业公司所实现的排污减少量中获取住宅能源节省。在另一实施例中,住宅用具的升级——例如,将燃油供电的设备改变成太阳能供电的设备——可以产生直接排污减少量。可以在可交易信用中获取SOx、NOx、CO2、VCO等等排放方面的住宅减少量。在第三实施例中,可以通过住宅升级和公用事业公司产生较少电力来产生排污减少量。
在用于住宅排污交易的计划中,公用事业、建筑商和屋主可以协作以便鼓励住宅地产的能源效率方面的改进,来替换该效率产生的SOx、NOx或其他污染物的减少量。另外,排污交易激励(ETI)可以支持GHG排污交易市场用于来自住宅建筑中的有效能源使用和燃料交换的排污减少量。所得到的住宅排污减少量可以捆绑成排污库(emission pool)并出售到排污交易市场中。
作为用于住宅排污交易的计划的一部分,M&V协议确保来自能源效率措施的能源减少量可以如实际那样精确地被量化。量化协议确保可靠地断定排污减少量。严格的M&V计划为排污交易市场中的可能方提供了保证,确保减少量——最重要的是信用——既是实际的又是可以量化的。因此,M&V协议已经变成许多排污交易市场的重要部分。
对每个能源节省机会或能源效率计划,可以从不具有能源效率计划的能源消耗减去具有能源效率计划的能源消耗,得出来自计划的能源节省。能源消耗由多个可测量变量和它们相关的测量技术来计算。
在实施例中,本发明企图量化指定能源效率(或排污减少量)工程的下述方面:
1.在工程的使用期限中的每一年,在基线家庭(没有升级)中的年度能源使用;
2.在工程的使用期限中的每一年,在升级家庭(具有安装的能源效率措施)中的年度能源使用;
3.在工程的使用期限中的每一年,用于所消耗的能源的适当的排污因素;
4.来自工程的总的排污减少量;以及
5.这些排污减少量的可交易部分。
对每种能源效率工程,可以识别具体的数据类型和分析过程。排污交易计划中协作的实体可以负责用于它们的能源效率计划的数据收集(即测量)。使用本发明的M&V过程,数据可以被汇编并被用来评定用于每个住宅能源效率机会的排污减少可能性。
本发明提供许多可能好处。能源成本通常是房主的第二最大成本。本发明,当在诸如受让人的共同未决申请“System and Method forResidential Emissions Trading”所公开的排污交易计划中实现时,提供将节省房主金钱的投资能源效率的动机。例如,已经估算到高效住宅能在年度能源清单方面节省30%。另外,本发明提供排污信用——有价值的新商品——的稳定性并且还有助于减少与能源效率有关的成本。
因此,本发明的一些但并非全部实施例的优点是提供用于住宅排污交易的系统和方法。
本发明的一些但并非全部实施例的另一优点是提供用于确定由住宅能源节省所导致的排污减少量的系统和方法。
本发明的一些但并非全部实施例的另一优点是提供确保可靠地断定排污减少量的M&V协议。
本发明的各个实施例的另外的优点在下述说明书中部分阐述,并且一部分对本领域的普通技术人员来说,从本发明的说明书和/或从实施本发明将是显而易见的。
发明内容
响应于上述挑战,提供用于量化住宅排污减少量的创新方法,包括下列步骤:测量由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会产生的能源节省;计算由能源节省产生的能源减少量;以及将多个排污减少量合计成可交易商品。
计算排污减少量的步骤可以进一步包括计算一种或多种化合物的排污的减少量。该一种或多种化合物是从由SO2、NOx以及GHG组成的组中选择的。该方法可以进一步包括监视住宅排污节省机会的步骤。该方法可以进一步包括监视排污减少量的量化的步骤。该方法可以进一步包括验证排污减少量的量化的步骤。
根据本发明的另一实施例,用于量化住宅排污减少量的方法包括下列步骤:估算由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会产生的能源节省;计算由能源节省产生的排污减少量;将多个排污减少量合计成可交易商品;监视住宅能源节省机会;监视排污减少量的量化;以及验证排污减少量的量化。
估算能源节省的步骤可以进一步包括估算通过从由下述组成的组中选择的一个或多个能源效率升级节省的能源的步骤,该组包括:替换用具、升级家用热水系统、升级供暖系统、升级空调系统、改进照明、燃料更换以及整个家庭改造。合计多个排污减少量的步骤可以进一步包括将由一个或多个能源效率升级产生的排污减少量合计成可交易商品的步骤。
合计排污减少量的步骤可以进一步包括组合排污减少量,或者可替换地,将排污减少量转换成一个或多个排污交易信用的步骤。
计算由能源节省产生的排污减少量的步骤可以进一步包括计算预测排污减少量的步骤。计算预测排污减少量的步骤可以进一步包括下列步骤:估算用于能源节省机会的预测基线能源使用;估算用于能源节省机会的预测基线排污因子;通过将预测基线能源使用乘以预测基线排污因子,计算预测基线排污;估算用于能源节省机会的预测计划能源使用;估算用于能源节省机会的预测计划排污因子;通过将预测计划能源使用乘以预测计划排污因子,计算预测计划排污;通过从预测基线排污减去预测计划排污,计算预测排污减少量。
该方法可以进一步包括计算预测排污减少量的可交易部分的步骤。计算预测排污减少量的可交易部分的步骤可以进一步包括量化用于能源节省机会的TCF的步骤。量化TCF的步骤可以进一步包括下列步骤:识别用于能源节省估算值的风险因子;识别用于排污因子估算值的风险因子;识别调整因子;以及通过其与用于能源节省估算值的风险因子、用于排污因子估算值的风险因子以及调整因子的总和的关系,确定TCF。
该方法可以进一步包括下列步骤:将TCF乘以排污减少量以便获得排污减少量的可交易部分,其中,排污减少量的剩余部分是不可交易的;以及保留不可交易部分备用,用于可能转换成可交易商品。该方法还可以包括将不可交易部分的任何部分转换成可交易商品的步骤。
计算预测排污减少量的步骤可以进一步包括下列步骤:计算用于住宅能源节省机会的多个年度预测排污减少量;以及合计多个年度预测排污减少量以便确定用于住宅节省机会的使用期限排污减少量估算值。
监视住宅节省机会的步骤可以进一步包括下列步骤:汇编有关在工厂收集的能源节省的数据;以及管理能源节省数据。
验证排污减少量的量化的步骤可以进一步包括下列步骤:计算所测量的排污减少量;以及将所测量的排污减少量与预测排污减少量进行比较。计算所测量的排污减少量的步骤可以进一步包括收集用于能源节省机会的数据的步骤。计算所测量的排污减少量的步骤可以进一步包括下列步骤:估算用于能源节省机会的测量基线能源使用;估算用于能源节省机会的测量基线排污因子;通过将测量基线能源使用乘以测量基线排污因子,计算测量基线排污;估算用于能源节省机会的测量计划能源使用;估算用于能源节省机会的测量计划排污因子;通过将测量计划能源使用乘以测量计划排污因子,计算测量计划排污;通过从测量基线排污减去测量计划排污,计算测量排污减少量。
估算测量基线能源使用和估算测量计划能源使用的步骤可以从由实施:现场检查、计量、辅助计量、公用事业帐单分析以及工程模拟组成的组中选择的一个或多个。实施工程模拟的步骤可以进一步包括利用工程计算和计算机模拟中的一个或多个的步骤。实施工程模拟的步骤可以进一步包括实施:度日(degree day)分析、仓室(bin)分析、每小时分析以及时步分析中的一个或多个的步骤。
根据本发明的另一实施例,用于量化可交易排污商品的方法包括下列步骤:提供多个住宅能源效率计划,其中,能源效率计划包括多个住宅能源节省机会;估算由多个住宅能源节省机会产生的能源节省;计算由能源节省产生的排污减少量;将排污减少量合计成可交易商品;监视住宅能源节省机会;监视排污减少量的量化;验证可交易排污减少量的量化以便产生可交易商品。
多个住宅能源效率计划可以是由一个或多个排污交易伙伴提供的。验证可交易排污减少量的量化的步骤可以进一步包括产生可在国家和国际排污交易市场上交易的商品的步骤。该方法可以进一步包括步骤向市场提供一个或多个可交易商品的步骤。向市场提供一个或多个可交易商品的步骤可以进一步包括管理市场中可交易商品的一个或多个交易的步骤。
应理解到上述概述和下文的详细描述仅是示例性和说明性的,不是限制如所要求的本发明。在此包含以供参考并作为说明书的一部分的附图示例说明本发明的某些实施例,并且其连同详细描述一起,用来解释本发明的原理。
附图说明
为帮助理解本发明,将参考附图,其中相同的标记表示相同的元件。附图仅是示例性的,不应当构成为限制本发明。
图1是描述根据本发明的实施例,量化住宅污染排放物的减少量的方法的流程图。
图2是描述根据本发明的另一实施例,估算能源节省、计算排污减少量、合计排污减少量、监视住宅能源节省机会以及监视和验证排污减少量的量化的方法的流程图。
图3是描述根据本发明的实施例,测量能源节省的步骤的流程图。
图4是描述根据本发明的实施例,由能源节省计算排污减少量的步骤的流程图。
图5是描述根据现有技术的M&V计划,温室气体附加取样与可信用的排污的关系的图。
图6是描述根据本发明的实施例,基线和具有排污减少量的计划排污的图。
图7是描述根据本发明的实施例,预测基线和计划排污的流程图。
图8是描述根据本发明的实施例,测量基线和计划排污的流程图。
图9是描述计算的预测排污减少量和可交易排污减少量与用于本发明的实施例的计划的年的关系的图。
图10是描述计算的预测和测量排污减少量和可交易排污减少量与用于本发明的实施例的计划的年的关系的图。
图11是描述计算的预测排污减少量、测量排污减少量和可交易排污减少量与用于本发明的另一实施例的计划的年的关系的图。
图12是描述根据本发明的另一实施例,加热度日和加热能源消耗间的相关性的图。
具体实施方式
现在,将详细地参考本发明的系统和方法的实施例,在附图中示例说明其例子。
参考图1,用于量化住宅排污中的减少量的方法10可以包括测量由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会导致的能源节省的步骤100、计算由能源节省导致的排污减少量的步骤200、以及将多个排污减少量合计成可交易商品的步骤300。可交易商品可以包括可交易排污减少量、可交易排污信用或用于在任何排污交易市场中交易的任何其他适当的商品。
根据图2中所示的另一实施例,该方法20可以包括估算由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会导致的能源节省的步骤100、计算由能源节省导致的排污减少量的步骤200、将多个排污减少量合计成可交易商品的步骤300、监视住宅能源节省机会的步骤400、监视排污减少量的量化的步骤500和验证排污减少量的量化的步骤600。
如图3所包含和所示,测量由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会导致的能源节省的步骤100可以包括量化基线能源使用的步骤101、量化计划能源使用的步骤102、计算年度能源节省的步骤103、计算使用期限能源节省的步骤104和计算总计划能源节省的步骤105。等式如下(等式1a-1f)。
计算排污减少量可以包括计算一个或多个化合物,例如污染物的排污方面的减少量。这些化合物可以包括但不限于SO2、NOx、GHG,以及任何其他可以转换成任何排污交易市场中的可交易商品的适合的化合物。如图4中所包含和所示,计算排污减少量的步骤200可以进一步包括计算基线排污因子的步骤201、计算计划排污因子的步骤202、计算基线排污的步骤203、计算计划排污的步骤204、计算年度排污减少量的步骤205和计算使用期限排污减少量的步骤206。等式如下所示(等式1g-1l)
本发明的实施例还可以包括用于住宅排污交易计划中的参与者的M&V协议,包括但不限于:计划伙伴、计划管理人员、第三方审计员和计划投资者。
在本发明的实施例中,M&V协议可以集中在可由计划伙伴实现的测量协议的规格上。然而,它也可以包括可由计划管理人员实现的监视协议以及可由第三方审计员实现的验证协议。监视可以包括随时间收集工厂的数据,诸如例如能源和水消耗、温度、湿度和操作小时数。监视协议的目的可以是汇编和管理由计划伙伴所收集的数据。验证可以包括检查其他人的报告以便对他们用于所需意图的稳定性进行评论的过程。验证协议可以充当有关由公用事业公司伙伴提交的数据的质量保证机制(用于计划投资者的利益)。
计划伙伴的主要职责可以是由量化能源效率计划或改进,执行排污减少量的测量。计划管理人员的主要职责可以是数据收集和管理。第三方审计员的主要职责可以是用于计划投资者的(有关由计划伙伴提供的数据的)质量保证和质量控制。计划投资者的主要职责可以是提供用于排污交易计划的资金的主要来源。
如在此所述,M&V协议可以被修改用于针对改进住宅建筑的能源效率的几种工程。本发明的实施例可以包括通常在确定估算节省和排污减少量以及由任何给定的能源效率计划验证实际节省和排污减少量中所遵循的一系列步骤:
1.测量能源节省;
2.量化排污减少量和分配可交易排污减少量;
3.监视用于能源节省的数据收集;
4.监视排污减少量的量化;以及
5.验证排污减少量的量化。
本发明的实施例可以设计成解决住宅排污交易计划中不同参与者的需求。随着可交易排污需求在市场中的增加(以及可交易排污价值增加),预期可以保证对M&V的更严格(或更小灵活性)的方法。如图5所示,现有计划中的采样严格程度与所产生的可信用的排污量有直接的相关性(在这一例子中,用于温室气体计划)。
本发明的实施例的排污交易动机意图创建用于交易由能源效率计划产生的住宅排污减少的交易所。能源效率计划可以通过实现更有效的技术或维护家庭内的现有设备来降低家庭能源消耗。
为了由能源效率计划计算排污减少,可以计算基线能源使用和所导致的排污。基线排污是如果还没有采取能源效率工程,或如果还没有通过能源效率工程改变现状,将会出现的那些排污。这一基线随时间可能不是恒定的,因为居住人行为、天气和/或其他因素变化可能影响基线能源使用和排污。
一旦计算了基线排污,就可以计算计划排污。计划排污是在已经安装或完成了能源效率计划后出现的那些排污。计划排污也可以由于居住者行为、天气和/或其他因素的作用而随时间改变。
在已经计算了基线排污和计划排污后,可以将排污减少量计算为基线和计划排污间的差值。如图6所示,排污减少量是由于能源效率工程而避免的排污量。
住宅排污节省的测量
步骤100,测量由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会导致的能源节省,可以包括多个改进中的任何一个或多个。能源效率升级的例子包括但不限于:用更具能源效率的用具代替老的用具;升级家用热水(DHW)加热系统、电或气;升级加热、通风和/或空调(HVAC)系统;改进照明;燃料更换;改造整个住宅以及无数其他住宅改进。本发明还设想了购买具有更好能源效率系统或由现有系统升级到更好的能源效率的系统的新的住宅。
数据收集
如在此所述,测量能源节省100可以包括测量和收集用于特定类型的能源效率计划或能源节省机会的数据。用于测量能源节省的手段在下文的“测量技术”中描述。对于计划的每一种类型,可以使用多个不同数据收集方法。所收集的数据可以用来计算能源节省和相应的排污减少量,以及最终的可交易排污减少量。
在着手数据收集工作前,识别将使用的计算类型是很有利的。数据收集的不同方法可以包括不同输入。在一些情况下,稍微增加数据收集工作(不管是调查、辅助计量、公用事业帐单收集还是其他手段)可能导致排污减少量的可交易部分的相当大的增加。
可以使用现场检查、计量、辅助计量或公司帐单分、工程模拟或其任意组合来评定能源节省。现场检查可以是随机的,以及可以包括报告评估、可视检查以及设备等级验证。计量可以包括通过使用测量设备,收集工厂随时间的能源和水消耗数据。公用事业帐单分析可以包括分析:来自住宅地产的能源节省的测量数据的样本、住宅能源使用的控制数据的样本、原始数据、由天气规格化的数据、分层(stratified)数据、既分层又被天气规格化的数据,或其组合。
另外的测量方法学包括工程计算或计算机模拟以便评定能源节省。计算机模模拟可以利用基于计算机的建筑能源软件。工程模型可以使用加热度日分析、仓室(bin)分析、每小时分析、时步分析或其任何组合。
能源节省
对于给定能源节省机会或能源效率改进计划,能源节省可以如图3所示,在步骤100中,作为基线能源使用和实现后或计划能源使用间的差值而被计算。基线能源使用可以计算为用于能源的瞬时需求乘以未实现任何能源效率改进情况下的相关能源消耗设备的操作小时的乘积(见等式1a)。计算可以用于基线年,其是在能量守恒测量实现前定义的任何长度的周期。可以用类似的方式(在完成安装能源效率改进后)计算计划能源使用(见等式1b)。然后可以将年度能源节省计算为基线能源使用和计划能源使用间的差值(见等式1c)。
(等式1a)
其中,KWi=在没有改进能源效率措施的情况下,在小时“i”时能源的瞬时需求,用kW(千瓦)表示。
h =在未实现能源效率措施的情况下,能源消耗设备的年度操作小时数(每年的小时数)
(等式1b)
其中,KWip=在实现能源效率计划的情况下,在小时“i”时能源的瞬时需求,用kW(千瓦)表示。
h =在实现能源效率计划的情况下,能源消耗设备的年度操作小时数(每年的小时数)
(等式1c)年度能源节省=基线能源使用-计划能源使用
可以将基线能源使用表示为一系列年度能源使用估算值,能源效率计划的预期使用期限中的每一年一个。例如,如果预期能源效率计划具有10年使用期限,那么基线能源使用可以是一系列十个能源使用估算值。该序列中的每个值表示用于给定年的期望年度能源使用(在没有任何能源效率改进的情况下)。类似地,计划能源使用和年度能源节省也可以表示为值的时间序列,该计划的使用期限中的每一年一个。
其中,基线能源使用j=在年“j”中,在没有实现能源效率措施的情况下的能源使用。
计划能源使用j=在年“j”中,在实现能源效率措施(即计划)的情况下的能源使用。
y =计划的使用期限中的年数
在计划实现前,可以进行用于基线能源使用、计划能源使用和年度能源节省的初始估算(用于计划使用期限的每一年)。这些初始估算可以基于工程计算、或任何其他适当的方法。在实现能源效率计划后,可以用来自现场计划的监视数据更新这些初始估算。
通过合计所有涉及的家庭的总的能源节省(来自等式1d),可以确定来自能源效率计划的总净能源节省。
(等式1e)总计划能源节省=∑ESh
其中,ES=来自等式1d的使用期限能源节省。
h =表示家庭数量的下标
在家庭类型不同的情况下,可以按照类似的特性对它们进行分组并按组合计如下:
(等式1f)总计划能源节省=∑(HHg*AESg)
其中,g =表示具有类似特性的家庭组的下标。
HH =在特定组中的家庭数。
AES=在组g中的家庭的平均能源节省。
排污因子
在步骤200中可以采用排污因子以便将能源消耗方面的减少量与它们的相关排污减少量进行关联。排污因子可以表示每单位能源所产生的排污量。它们实质上是转换因子,将能源测量(KWh或其他适当的单位)转换成按每碳素当量吨(TCE)为单位的可量化排污减少量或其他污染排放。
下文讨论的住宅能源效率计划或能源节省机会可以将燃料转换成生产能源和污染排放。所生成的排污和能源的量可以由设备的特性(设备类型、效率、污染减少量等等)和燃料类型(或电力源)而定。在本发明的考虑下,通过量化效率等级和专用于用具、系统和设备的其他关键变量,可以计算由它们的使用而导致的排污以及研究出简单的因子来用于这一转换。
EPA已经在“Compilation of Air Pollutant Emission Factors”(空气污染物排放因子汇编)(也被称为AP42)中汇编了有关排污因子的信息基本体,其内容在此引入以供参考。这一汇编可以在EPA站点
http://www.epa.gov/ttn/chief/index.html上找到。在EPA的E-Grid数据库中概述了数据,其包含在国家、州和公用事业级的排污因子。
EPA因子的一些例子包括:
●在现场以外消耗的天然气、燃油和煤。因此,排污因子由消耗燃料的设备和所使用的燃料的特性而定。例如,有几种不同的燃油。煤的硫含量也因地理情况而改变。当这些变量已经被汇编时,可从出版的文献获得适当的排污因子。
●并非利用基于现场的信息而计算的电力排污因子。来自发电的排污在产生电力的电厂发生。因此,排污因子基于电厂的排污因子。在许多情况下,电力来自电网,因此,排污因子是来自多个电厂的单个排污因子的函数。
在图4的步骤201和202中,可以使用下述方程式来计算排污因子。
(等式1g) 基线排污因子=平均值(EFi=1...h)
其中,EFi=在年“i”的给定小时中,用于基线的临界排污因子。
h =表示该年中设备操作的小时数的下标
(等式1h) 计划排污因子=平均值(EFi=1...h)
其中,EFi=在年“i”的给定小时中,用于计划的临界排污因子。
h =表示该年中设备操作的小时数的下标
根据本发明的实施例,可以将当前或更新的EPA排污因子用于确定排污减少量,或者计划参与者也可以提供他们自己的排污因子。排污
在步骤203中,可以将基线排污计算为基线能源消耗和用于适当燃料源的排污因子的乘积(见等式1i)。类似地,在步骤204中,可以将计划排污计算为计划能源消耗和用于适当燃料源的排污因子的乘积(见等式1j)。
其中,EFi=在年“i”的给定小时中,用于基线的排污因子。
h =在该年中设备操作的小时数。
其中,EFi=在年“i”的给定小时中,用于计划的排污因子。
h =在该年中设备操作的小时数。
排污减少量
在步骤200中,可以将排污减少量计算为基线污染物排放(用于给定污染物)和计划(实现后的)污染物排放之间的差值。在步骤205中,可以计算年度排污减少量(见等式1k)。
(等式1k) 年度排污减少量=基线排污-计划排污
基线排污还可以表示为一系列年度排污估算——用于能源效率计划的预期使用期限中的每一年一个(如上文用于年度能源节省所描述的)。在该序列中的每个值表示用于给定年的预期年度排污(没有任何能源效率改进)。类似地,可以将计划排污和年度排污减少量表示为值的时间序列——用于工程的使用期限中的每一年(或其他适当的时间周期)一个。可以合计这些年度值,如下述等式中所示,以便在步骤206中计算使用期限排污减少量。
(等式1l)
其中,基线排污j=在年“j”中的基线排污。
工程排污j=在年“j”中的计划排污。
y =工程使用期限中的年数。
量化由于所采取的增加能源效率的措施的排污减少量可能需要有关专用于每个措施、机会或计划的能源节省和排污因子以及为二者的乘积的数据。这些估算值可以包括等式,该等式的两个变量如在等式1i和1j中所示。两个等式以及在下述段落中所给出的那些等式,实质上对于未来基线预测和计划估算值都是相同的。变量的变化的显著性可能取决于所采用的增加能源效率的特定行动。
如在此所表达的,用于量化用于能源节省机会或能源效率计划的能源消耗和节省的方法可能与上述用于计算基线数据的类似。在下述段落中描述了用于计算潜在能源效率更新的各个地区的过程,其包括但不限于能源高效用具、家用热水器、HVAC、照明、燃料更换和整个住宅计划。其他适当的能源效率升级也视为在本发明的范围内。
如在上文“数据收集”中所述,有很多估算和/或测量来自这些计划类型中的每一个的能源节省的方法,包括:现场检查、工程计算、记帐分析、计量、辅助计量和任何其他适当的手段。
整个能源节省评估的质量可能取决于所使用的估算或(测量)方法。TCF可以向能源节省估算指定变动的置信因子。TCF的量化在下文“技术置信因子的计算”中描述。
能源效率用具计划
平均家庭能源效率可以通过用更高效的替代品替换低效用具而增加。更新和更能源有效的用具通常消耗更少能源,而不牺牲性能。能源效率产品还可以通过工作得更快,从而更少时间使用能源提供能源节省好处。用具升级可以包括:电冰箱、烤箱和微波炉、洗衣机和干衣机、洗碗机以及任何其他适当的用具。
用于用具计划的能源节省等式
来自用具升级的能源节省可以按下述等式计算:
(等式2a) 能源消耗(EC)=∑[(kWi*Di)/OBI]
(等式2b) 净能源节省=(ECb-ECpi)*OBIpi
其中,D =估算能源消耗的持续时间(小时)
kW =用具的功率需求(用千瓦)
i =表示功率需求保持恒定期间的间隔的下标
b =表示基线情况的下标
pi =表示基线情况的下标
OPI=居住者行为指数
等式2a确定在千瓦-小时的图下的区域为相对于时间的因变量。能源消耗可以实现前和实现后都是可以计算的,并且在量化用于基线情况的消耗中,以及在能源效率计划情况下可能是有用的。因为用具通常随时间以不同功率需求操作,因此可以合计功率需求和在该功率需求处的持续时间的乘积以便获得用于特定用具的总的能源消耗。当关于居住者随时间的行为(由于变动价格或重新布置)的另外的信息可用时,居住者行为指数(OBI)是有用的。OBI是用于居住者行为的指示变量,范围可以从0至1。OBI可以用来基于居住者行为或存在的变化,对能源消耗进行规格化,而居住者行为则直接影响能源消耗。
来自能源效率计划的总净能源节省可以包括在参与计划的所有家庭上合计的能源节省的总数(由等式2b)。
(等式2c) 总计划能源节省=∑ESh
其中:ES=能源节省
h =表示参与计划的家庭的数量的下标
在家庭类型不同的情况下,可以根据类似特性对它们进行分组,并且按组合计如下:
(等式2d) 总计划能源节省=∑(HHg*AESg)
其中:g =表示具有类似特性的家庭组的下标。
HH =在特定组中家庭的数量。
AES=在组g中家庭的平均能源节省。
用于用具计划的数据收集、测试和最终使用计量
根据所使用的计算方法,可以要求不同信息集。因此,数据收集方法可以基于计算的输入需求。关键的输入变量可以包括:
1.能源:设备的能源消耗可以用能源消耗计(进行现场测试或辅助计量)来测量,可以从公用事业帐单收集,或可以从其他适当的源导出。
2.瓦特数:用于给定的时间单位和用途的设备的功率需求(kW)可以用瓦特计(到现场测试或辅助计量用具)来测量,从检查设备的铭牌额定值来测量,或其他适当的手段。
3.使用率:设备为“ON”的小时数可以用使用记录器的时间或其他适当的手段来测量。
可以根据工厂接受的标准/惯例,来进行测量。可以维护记录,表示所使用的测试或测量标准的方法。相关标准和代码可以包括下列标准的较老的、当前的、更近的或替换版本:
●家庭电冰箱、电冰箱-冷冻机组合以及家庭冷冻机(Household Refrigerators,CombinationsRefrigerator-Freezers,and Household Freezers)(AHAM、美国国家标准协会(ANSI)/AHAM、HRF1);
●家庭电冰箱和冷冻机(Household Refrigerators andFreezers)(加拿大标准协会(CSA)C22.2 No.63-M1987):以及
●用于电冰箱、组合电冰箱-冷冻机组合以及冷冻机的性能测量和能源消耗测试方法(Capacity Measurement andEnergy Consumption Test Methods for Refrigerators,Combination Refrigerator-Freezers,and Freezers)(CSA、CAN/CSA C3 OO-M91);
其中每一个包含在此以供参考。
能源效率家庭热水计划
家用热水(DHW),诸如电或气由于加热用于淋浴、沐浴和其他家庭使用的水而消耗能源。家庭热水系统的改进会导致实质上的能源节省。例如,可以用天然气热水加热器替换燃油锅炉。
(等式3a) 家庭能源消耗=(WC*SpH*ΔT)/Eff
其中:WC =所考虑的周期期间消耗的水量(kg)
SpH=水的特定热容量(4.184Jg-1℃-1)
ΔT=输入和输出水温度间的差值(摄氏度)。
Eff=水加热设备的总的操作效率。
可以按等式1d计算由于整个家庭DHW升级的净能源节省。特别地,可以计算用于基线和用于实现后的家庭能源消耗。净能源节省可以计算为两者间的差值。可以通过合计每个家庭中的节省,来确定全计划的能源节省,如等式1e或1f所示。
用于家庭热水加热计划的数据收集、测试和最终使用计量
根据所使用的计算方法,可以需求不同信息集。因此,数据收集方法可以基于计算的输入需求。关键的输入变量可以包括:
1.能源:可以通过kWh计(到现场测试或辅助计量)、公用事业帐单记录、子系统消耗监视或其他适当的手段,测量安装的能源消耗。
2.效率:系统效率可以从制造商的说明找出,可以根据如下所示的适当的美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)标准或其他适当的手段测试。
3.消耗:家庭水消耗使用流量计监视、可以基于ASHRAE估算值,或其他适当的装置。
4.温度:水温可以使用温度计来测量,可以基于在ASHRAE基本手册(Fundamentals Handbook)得到的假定或其他适当的手段。
可以根据工厂接受的标准/惯例来进行测量。可以维护记录,包括所使用的测试或测量标准。相关标准和代码可以包括下列标准的较老的、当前的、更近的或替换版本:
●用于住宅使用的燃油蒸汽和热水锅炉(Oil-fired Steam andHot-Water Boilers for Residential Use)(CSA.B140.7.1-1976(R1991));
●气体用具恒温器(Gas Appliance Thermostats)(AGA,ANSI Z21.23-1989;Z21.23a-1991);
●热水侵入控制(Hot Water Immersion Controls)(NEMA,NEMA DC-12-1985(R1991));
●确定太阳能收集器的热性能的测试方法(Method ofTesting to Determine the Thermal Performance of SolarCollectors)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 93-1986(RA91));
●确定太阳能家用热水系统的热性能的测试方法(Methodsof Testing to Determine the Thermal Performance of SolarDomestic Water Heating System)(ASHRAE,ASHRAE95-198 1(RA87));
●用于额定住宅热水器的测试方法(Methods of Testing forRating Residential Water Heaters)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 118.1-1993);以及
●用于额定空间供暖和热水用具组合的测试方法(Methodsof Testing for Rating Combination Space Heating and WaterHeating Appliances)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE124-1991);
其中每个在此引入以供参考。
能源效率HVAC计划
住宅加热、通风和/或空调(HVAC)系统维持舒适的温度。对特定的HVAC系统的需求可能不仅依赖于天气,而且依赖于该住宅保温如何以及居住者的需求。在外部环境常年不舒适(或是加热或是冷却)的地理区域中,HVAC系统中的改进可能具有实质上能源节省的潜能。
用于HAVC计划的能源节省等式
在计量HVAC能源最终使用消耗的情况下,可以由下述等式计算能源节省:
(等式4a)家庭能源节省=(ECb/(WIb*OBIb)-ECpi/(WIpi*OBIpi))*OBIpi*WIpi
其中:EC =家庭能源消耗(如以kWh为单位所测量的)
WI =天气指数
OBI=居住者行为指数。
b =表示基线情况(没有EE计划)的下标。
pi =表示实现后情况(具有EE计划)的下标。
在辅助计量能源消耗不可用的情况下,可以使用下面两个等式,可替换地计算能源消耗和家庭能源节省:
(等式4b) 家庭能源消耗=DD*24*1/Eff*RC/DT室内-DT室外)
(等式4c) 家庭能源节省=ECb-ECpi
其中:DD =适合的加热度日数(HDD)或冷却度日数(CDD)。
Eff=总的设备效率额定值。
RC =设备的额定性能。
DT =设计温度。
EC =家庭能源消耗(如以kWh为单位所测量的)。
b =表示基线(没有EE计划)情况的下标
pi=表示实现后(具有EE计划)情况的下标。
可以通过合计如用等式1e和1f所示计算的每个家庭中的节省,确定来自能源效率计划的总净能源节省。
用于HVAC计划的数据收集、测试和最终使用计量
1.能源:设备的能源消耗可以用kWh计(到现场测试或辅助计量)来测量,或者可以从公用事业帐单,或可以用其他适合的手段收集。
2.瓦特数:用于给定时间单位和用途的设备的功率需求(kW)可以用瓦特计(到现场测试或辅助计量用具),或由检查设备的铭牌额定值来测量,或通过其他适当的手段。
3.使用率:设备为“ON”的小时数可以用使用记录器的时间或其他适当的手段来测量。
4.加热度日数和冷却度日数:由室外温度产生的工厂上的加热或冷却负载的测量。当对于一天,平均每日室外温度比所规定的参考温度诸如1℃低一度时,则定义为有一个加热度日。如果这一温度差占10天,则应该计算为用于总周期的10个加热度日。如果温度差对10天为12°,将计算120个加热度日。当周围温度低于参考温度时,计算加热度日,当周围温度高于参考时,计算冷却度日。任何参考温度可以用于记录度日数,通常选择以反映不再需要加热或冷却时的温度。许多公用事业经营记录该信息的气象站。国家海洋和大气局也收集这一信息(http://www.ncdc.noaa.gov/)。
5.额定性能(Btu/hr):可以从制造商的说明书找出额定性能,或根据如下所示的适当的ASHRAE标准,或其他适当的手段来测试。
6.效率:可以从制造商的说明书找出系统效率(不管是AFUE还是SEER),或可以根据如下所述的适当的ASHRAE或其他适当的手段来测试。
7.设计温度(Tdesign,indoor和Tdesign,outdoor):可以在ASHRAE基本手册或由本地代码机构(州建筑代码等等)或从其他适当的手段来指定设计温度。
可以根据通常接受的标准和/或惯例来进行测量。可以维护记录,包括所使用的测试或测量标准的方法。相关标准或代码可以包括下列标准的较老的、当前的、更近的或替换版本:
空调:
●HVAC系统(HVAC Systems)——测试、调整和平衡(Testing,Adjusting and Balancing)(1993)(扳金和空调承包商协会(SMACNA));
●确定住宅空间加热和冷却用具的所需性能(Determining theRequired Capacity of Residential Space Heating and CoolingAppliances)(CSA,CAN/CSA-F280-M90);
●用于住宅冬天和夏天空调的负载计算(Load Calculation forResidential Winter and Summer Air Conditioning),第7版(1986)(ACCA,ACCA手册J);
●用于整体空调机和加热泵的季节性效率的测试方法(Methodsof Testing for Seasonal Efficiency of Unitary Air Conditionersand Heat Pumps)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 116-1983);
●加热泵系统:原理和应用(商业和住宅)(Heat Pump Systems:Principles and Applications(Commercial and Residence))(ACCA,手册H);
●用于额定房间空调机和封装终端空调的测试方法(Method ofTesting for Rating Room Air Conditioners and PackagedTerminal Air Conditioners)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE16-1983(RA88));
●用于额定房间空调机和封装终端空调加热性能的测试方法(Method of Testing for Rating Room Air Conditioners andPackaged Terminal Air Conditioner Heating Capacity)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 58-1986(RA90));
●用于额定房间风机盘管空调的测试方法(Methods of Testingfor Rating Room Fan-Coil Air Conditioner)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 79-1984(RA91));
●用于额定整体空调的测试方法(Methods of Testing for RatingUnitary Air-Conditioning)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE37-1988);
●房间空调(Room Air Conditioners)(美国安全检测实验室公司(UL),UL484);
管道:
●用于住宅冬天和夏天空调的管道设计(Duct Design forResidential Winter and Summer Air Conditioning)(ACCA,手册D);
●HVAC通风管道泄漏测试手册(HVAC Air Duct Leakage TestManual)(1985)(SMACNA,SMACNA);
●用于住宅类型空调系统的管、管道和配件(Pipes,Ducts andFittings for Residential Type Air Conditioning Systems)(CSA,B228.1-1968);
加热:
●HVAC系统——测试,调整和平衡(HVAC Systems-Testing,Adjusting and Balancing)(1993)(SMACNA,SMACNA);
●用于住宅加热和空调系统的安装标准(Installation Standardsfor Residential Heating and Air Conditioning Systems)(1988)(SMACNA,SMACNA);
●住宅设备选择(Residential Equipment Selection)(ACCA,手册S);
●确定住宅空间加热和冷却用具的所需性能(Determining theRequired Capacity of Residential Space Heating and CoolingAppliances)(CSA,CAN/CSA-F280-M90);
●用于住宅使用的燃油蒸汽和热水锅炉(Oil-fired Steam andHot-Water Boilers for Residential Use)(CSA,B140.7.1-1976(R1991));
●气体用具恒温器(Gas Appliance Thermostats)(AGA,ANSIZ21.23-1989;Z21.23a-1991);
●加热泵系统:原理和应用(商业和住宅)(Heat Pump Systems:Principles and Applications(Commercial and Residence))(ACCA,手册H);
●用于住宅中央炉和锅炉的年度燃料利用效率的测试方法(Methods of Testing for Annual Fuel Utilization Efficiency ofResidential Central Furnaces and Boilers)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 103-1993);
●用于额定整体空调和加热泵设备的测试方法(Methods ofTesting for Rating Unitary Air-Conditioning and Heat PumpEquipment)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 37-1988);
●用于住宅辐射型管式炉的需求(Requirements for ResidentialRadiant Tube Heaters)(AGA,7-89);
●用于住宅液体循环加热系统的安装指南(Installation Guidefor Residential Hydronic Heating Systems),第6版(1988)(HYDI,IBR 200);以及
●用于木材燃料用具的性能额定值的测试方法(Methods ofTesting for Performance Rating of Wood burning Appliances)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 106-1984);
其中的每一个在此引入以供参考。
能源效率照明计划
在居住和工作环境中,充分的照明通常是必不可少的。许多空间,诸如走廊可能需要24小时的照明。因此,照明升级可以具有降低能源消耗的实质上的潜能,特别是在灯长期亮的情形下。照明效率的改进还可以导致降低冷却负载,因为低效照明导致将电能转换成热而不是光。
在瓦特数恒定(即,非可变照明系统)的情况下,可以由下述等式计算能源消耗:
(等式5a) 家庭能源消耗=(kWb-kWpi)*t
其中:kW=报告的能源需求(千瓦)。
b =表示基线情况的下标。
pi=表示实现后情况的下标。
t =照明系统为有效的持续时间。
用于照明升级计划的基线情况可以包括持续使用当前照明系统或类似的标准的替换系统(假定尚未指定好能源效率计划)。可以从精确的现场计量,通过将使用的持续时间乘以用于特定系统的能源消耗的可接受的标准速率,或通过其他适当的手段来计算实现后的能源消耗。仅当照明的瓦特数是固定的(灯不昏暗)以及小时数已知时,等式5a才是可计算的。
当灯昏暗时或当可以监视系统专用的能源消耗时,可以如等式1c所示,计算能源消耗(实现前或实现后)。如等式1d所示,可以计算净家庭能源节省,以及如等式1e和1f所示,可以计算全计划的能源节省。
用于照明计划的数据收集、测试和辅助计量。
1.能源:可以用kWh计(到现场测试或辅助计量)、或子系统消耗监视或其他适合的手段,测量安装的能源消耗。
2.瓦特数:用于给定时间单位和用途的设备的功率需求(kW)可以用瓦特计(到现场测试或辅助计量安装)来测量,或者从检查有关所安装的灯泡和镇流器的铭牌额定值上的速率,或用其他适当的手段来测量。
3.使用率:安装为“ON”的小时数可以用使用记录器的时间或其他适当的手段来测量。
可以根据通常接受的标准和/或惯例来进行。可以维护记录,包括所使用的测试或测量标准方法。相关标准和代码可以包括下列标准的较老的、当前的、更近的或替代版本:
●照明工程协会照明手册(Illuminating Engineering SocietyLighting Handbook),第8版,北美照明工程协会(Illuminating Engineering Society of North America),1993;
●照明的经济分析(Economic Analysis of Lighting),北美照明工程协会;
●ASHRAE/IES标准90.1-1989,美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)和照明工程协会(IES),1989;
●高级照明原则(Advanced Lighting Guidelines):1993,电力研究院(EPRI)/加里福尼亚能源协会(CEC)/美国能源署(DOE),1993年5月;
●照明升级手册(Lighting Upgrade Manual),美国空气和辐射EPA局,6202J,EPA 430-B-95-003,1995年1月;
●用于照明计算的标准的计算过程和说明(CalculationProcedures and Specification of Criteria for LighringCalculations),北美照明工程协会;
●室内光源的平均照明的确定(Determination of AverageLuminance of Indoor Luminaires),北美照明工程协会;
●ANSI核准的内部居住空间I的设计标准(Design Criteriafor Interior Living Spaces ANSI Approved),北美照明工程协会;以及
●照明基本手册(Lighting Fundamentals Handbook),电力研究院,TR-101710,1993年3月;
其中每一个在此引入以供参考。
燃料更换计划
燃料更换可以包括从污染严重的改变成污染小的燃料。大多数的可燃燃料,在产生能源的同时,产生一定范围的空气污染。提高设备或系统的效率会降低排污,因此,对于“更清洁”的燃料的过多的改变会降低排污。燃料更换改进可以包括使用特殊的燃料(例如,从具有高硫含量的煤改变成具有低硫含量的煤)或改变成不同燃料类型(例如,从燃油改变成天然气)。其他更清洁燃料源可以包括太阳能、热泵、地热、甲烷以及各种其他燃料源。燃料更换改变了用于设备的排污因素以及还可以导致更大的操作效率。在进行燃料转换的同时也可以对设备进行维护。
燃料更换排污减少量可以由下述等式计算:
(等式6a) 排污减少量=ECbi*EFbi-ECpi*EFpi
其中:ECbi=用于基线的能源消耗。
ECpi=在计划后的能源消耗。
EFbi=基线期间的临界排污因子。
EFpi=计划后的临界排污因子。
由于不同操作效率和污染排放率,可以计算用于基线情形和升级的排污因子。
用于燃料更换计划的数据收集、测试和最终使用计量
改变燃料源通常影响家庭的空间供暖和冷却系统(HVAC)以及相关的排污因子。排污因子可以如在上文根据“排污因子”所描述的那样计算。
能源效率整个住宅计划
整个住宅升级可以增加住宅保温以及减少外部空气的渗入(冬天的冷空气以及夏天的热空气)以及内部空气的泄漏(冬天的暖气以及夏天的冷气)。这些改造可以包括但不限于:在屋顶和外墙安装保温材料、安装更有效的窗户和/或门、降低渗入以及任何其他适合的改进。整个住宅能源消耗高度依赖于外部环境,因此,当可能时,使用用于本地环境的天气指数来规格化该结果可能是很有利的。
如等式7a所示,可以计算来自整个住宅升级的净能源节省。通过合计每个家庭中的节省,来确定全计划的能源节省,如等式7b所示。
(等式7a) 净能源节省=(ECb/OBIb-ECpi/OBIpi)*OBIpi
其中:EC=能源消耗。
b =表示基线情况的下标。
pi =表示实现后情况的下标。
OBI=居住者行为指数。
(等式7b) 总计划能源节省=∑(HHg*AESg)
其中,g =表示具有类似特性的家庭组的下标。
HH =在特定组中的家庭数。
AES=组g中的家庭的平均能源节省。
用于整个住宅计划的数据收集、测试和辅助计量
根据所使用的计算方法,可能需要不同信息集。因此,数据收集方法可以基于计算的输入需求。关键的输入变量可以包括:
1.能源:可以用kWh计(到现场测试或辅助计量)、公用事业帐单记录、子系统消耗监视或其他适当的手段来测量安装的能源消耗。
2.建筑物保温:保温等级可以从结构记录收集,或可以基于建筑物年限、建筑物类型或其他适当的手段来估算。
3.渗入:可以用Minneapolis鼓风机或其他适合的产品来实施渗透测试。测试可以根据相关的标准,由经过训练的和有经验的技术员来承担。
建筑物的热包层的改进可能主要影响住宅的空间供暖和空间冷却负担。
可以根据通常接受的标准和/或惯例来进行测量。维护记录,包括所使用的测试或测量标准方法。相关标准和代码可以包括下列标准的较老的、当前的、更近的或替代版本:
●用于独立的单个家庭住宅建筑的空气泄漏性能(Air leakagePerformance for Detached Single-Family Residential Buildings)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 119-1988);
●确定独立住所中的空气交换率的方法(Methods ofDetermining Air Change Rates in Detached Dwellings)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 136-1993);
●用于房间空气扩散的测试方法(Methods of Testing for RoomAir Diffusion)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 113-1990);
●用于可接受室内空气质量的通风(Ventilation for AcceptableIndoor Air Quality)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE 62-1989);
●模型能源代码(Model Energy Code)(1992)(美国建筑官员理事会)(CABO));
●用于人类居住的热环境条件(Thermal EnvironmentalConditions for Human Occupancy)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE55-192);以及
●仅新建筑设计住宅中的能量守恒(Energy Conservation inNew Building Design Residential only)(ASHRAE,ANSI/ASHRAE/IES 90A-1980);
其中每一个在此引入以供参考。其他能源效率升级或改进也视为在本发明的范围内。
排污减少量的量化
排污减少量是它们相关的排污因子和能源节省的函数。气体排污的减少量可以由下述等式来计算:
其中:p=表示所实现的工程,或特定的效率改进措施的下标。
n =构成能源效率计划的数量。
ES=由工程p所节省的能源,用kWh(千瓦小时)表示
EF=与g有关的排污因子,用每kWh吨碳素当量(TCE)表示。
g =煤气。
相关的排污因子可以随时间改变。本发明的实施例还企图将改变的排污因子包含在上述等式中。
可交易排污减少量的量化
来自能源效率计划的排污减少量可以基于预测的能源节省和相关的排污因子,在步骤200中计算。不确定性与能源节省和排污因子估算值有关。本发明的实施例包括用于评估这些估算值中的不确定等级以及分配到每一个的TCF(见下文)的一组过程。TCF的目的是由不确定(或不可交易)的部分,来确定所计算的排污减少量的确定的(或可交易的)部分。可以保留排污减少量的不确定部分备用以及如果经验证的话,在将来释放它。
尽管可以在本发明的范围内,提供具有特定不确定度(例如CO2的1,000公吨±10%)的可交易排污减少量,但实施例还企图提供没有不确定性的可交易排污减少量(例如,CO2的1,000公吨)。不管在计算(或估算过程)中的任何不确定性,而计算确保发生的排污减少量可能是较理想的。例如,如果用于给定能源效率计划的所计算的排污减少量为不确定性是±10%的1,000公吨,则只有900公吨可被认为是可交易的。根据本发明的实施例,用于计算排污的可交易部分的方法在等式9a中表示。
(等式9a) 可交易排放减少量=排放减少量*TCF
其中,TCF=技术置信因子
TCF可以是从0至1的数(或其他适当的刻度),其记录(capture)能源节省和排污因子估算中的不确定性。高TCF(接近1)表示在所计算的排污减少量中有非常小的不确定性,因此,可交易排污减少量库的大小几乎与所计算的排污减少量一样规模。低TCF(接近0)表示有相当大的不确定性,因此,可交易排污减少量仅是所计算的排污减少量的一小部分。
图9中的图表示来自计算(上述等式2-7)和可交易排污减少量的预测排污减少量的例子。垂直误差条表示不确定性。TCF可以被识别并用在计算排污减少量上以便产生可交易排污减少量(图9中的水平虚线)。
在M&V过程的预测阶段,可以预测或估算排污减少量可能性。这如图9中的水平实线所示。基于要在M&V过程的计划阶段中使用的预期测量方法,可以估算所测量的排污减少结果的不确定性。这一不确定性用垂直误差条表示。该不确定性条表示确定的(即误差条下的区域)和不确定的(误差条内的区域)估算排污减少量部分。这一通用方法可以用来确定用于几个M&V方法中的每一个的TCF。
当在M&V过程的计划阶段期间,收集有关来自给定能源效率计划的排污减少量的数据时,期望所测量的数据与在预测阶段中所预测的预测排污减少量一致,即使具有一些可变度。TCF的目的是确保所测量的排污减少量(图10中的波浪虚线所示)总是超出“可交易排污减少量”(即为可靠估算)。
在本发明的实施例中,可以由计划参与者(例如,计划伙伴)将数据输入自动计算用于计划的排污减少量和可交易排污减少量的电子表格中。输入电子表格(一个或多个)中的数据可以包括但不限于:能源消耗、排污因子以及M&V选项。可以采用电子表格(一个或多个)来向参与者提供多个选择:允许参与者选择最相关的选项。例如,参与者可以选择缺省排污因子或可以输入其自己的排污因子。只要输入适用数据,电子表格就可以通过所链接的算法,自动执行各种计算。可以通过适当的软件,诸如例如Excel电子表格来提供上述电子表格。另外,可以将数据输入到电子表格的硬拷贝版本中,而不自动计算排污减少量和可交易排污减少量。
未来选项
在一组能源效率计划的“使用期限”中的中点,或任何其他适合的点上,实际排污减少量可能始终超出可交易排污。在这种情况下,排污减少量预测和TCF可能过分保守。因此,实现了比在可交易排污减少量库中所提供的更多的排污减少量。图11表示如何由来自这些能源效率计划的未交易(或未使用)排污减少量形成可交易排污减少量的新库(用可交易排污减少量2表示)。新库可以由能源节省和最终排污减少量的实际现场测量来形成。
TCF的计算
用于评估可交易排污的方法在等式9a中提供。TCF可以基于三个因子的总和确定,如下述等式所示。
等式9b TCF=技术置信因子
TCF=1-(RFES+RFEF+AF)
其中,RFES=用于能源节省估算的风险因子
RFEF=用于排污因子估算的风险因子
AF =调整因子
这些因子在下文中定义。
用于能源消耗的风险因子(RFES)的识别
在计算中的不确定性中的风险因子因素常常源自所计算的排污减少量。因此,风险因子是计划类型(诸如HVAC或照明),以及用来验证能源节省和排污因子的严格程度的函数。能源节省计划的严格程度由所使用的测量方案方法的类型,以及这些方法所进行的范围(scale)而定。可能的测量方案包括:能源之星(Energy Star)、工程计算/模拟、记帐分析、计量/辅助计量和/或其他适合的手段。
可以采用能源之星标签来提供用于其覆盖的各个计划中的每一个(例如用具,住宅)的可信监视和验证过程。可以提供用于不同计划的缺省值。如果参与者的计划基于能源之星的,则可以使用缺省值和相关的风险因子。
能源节省值可以基于其他源,诸如例如先前出版的研究或统计。这些估算可以是区域性或本地的,并且可以来自多个不同源,不管是政府、学院、私人或其他源。与几种外部源有关的风险因子如表1所示。
也可以使用工程估算、计算机模型或其他适当的手段来量化能源节省和排污减少量。这可以包括通过建筑能源软件(诸如DOE-2,EnergyPlus,或其他适当的软件)的简单的度日分析、仓室分析、每小时分析和/或时步分析。用于以不同测量范围(所检查的住宅数量和天气情况)的不同工程计算方法的样本风险因子如表2所示。
可以通过分析来自计划参与者和对照组(control groups)的测量数据的大量样本,来执行记帐分析以便量化由于计划参与在能源消耗方面的变化。这一分析方法可以对原始数据执行或对通过相关因子(诸如天气和组特性)规格化和分级的数据来执行。用于以不同监视范围(所检查的家庭百分比)的不同记帐分析方法的样本风险因子如表3所示。
可以使用计量和辅助计量来测量由给定能源效率计划所引起的这些最终使用方面的消耗。以不同检查范围(所检查的家庭百分比)的用于不同计量和辅助计量分析方法的样本风险因子如表4所示。
表1
用于其他源(出版的)的风险因子
方法 | 风险因子 |
公用事业估算(基于在前出版的研究)能源之星标签的住宅 | 0.250.07 |
表2
用于工程估算和模拟的风险因子
方法 | 风险因子 |
所考虑的建筑/天气情况的数量1-5 6-10 11-20 | |
简化的能源计算通过现场检测的简化的能源计算详细的能源计算通过现场检查的详细的能源计算 | 0.25 0.21 0.110.21 0.14 0.070.21 0.14 0.070.11 0.07 0.04 |
有关家庭特性的计算(缺省) | 0.20 |
表3
用于记帐分析的风险因子
方法 | 风险因子 |
%样本5% 10% 25% 100% | |
所分析的原始数据通过天气规格化的数据分层数据(在分析前,按适当的特性分组)分层和天气规格化 | 0.25 0.21 0.11 0.070.21 0.14 0.07 0.040.21 0.14 0.07 0.040.11 0.07 0.04 0.02 |
表4
用于计量/辅助计量的风险因子
排污因子源 | 风险因子 |
地区/多州平均(出版的)州历史平均值公用事业5年预测公用事业的第三方分析(包括5年预测) | 0.20.150.10.05 |
识别的用于排污因子的风险因子(REEF)
只要计算了能源节省,就可以使用排污因子来将这些节省转换成排污减少量。根据测量方法和数据的分辨率(专用于国家、州、公用事业或工厂),排污因子通常具有一些不确定性。基于不同量化方法的用于排污因子的样本风险因子如表5所示。
表5
用于排污因子的风险因子
方法 | 计划类型 | ||
3年历史倾向1 | 2-4年计划2 | 6-8年计划3 | |
缺省/E-Grid4公用事业估算5第三方6 | 0.450.550.65 | 0.650.75 | 0.750.85 |
注意:
1使用历史排污因子来预测未来排污
2使用用于生产能力的公用事业的计划来开发2-4年的排污估算
3使用用于生产能力的公用事业的计划来开发6-8年的排污估算
4使用EPA的排污因子数据库(E-grid)来估算排污因子
5公用事业估算排污因子
6使用外聘顾问来计算公司的排污因子。
识别调整因子(AF)
不确定性可能与未来能源使用模型(例如,由于能源成本或天气的不期望变化)以及排污因子(例如由于制度的不期望变化)有关。这些变化可能难以预期以及可能影响在给定年中实现的排污减少量。为提供用于这些未来可能性的缓冲,可以将调整因子(AF)包含在TCF中。AF可以被指定为对应于可用的总的排污减少量的值,诸如例如15%。可以定期重访和更新指定值。AF确保可交易排污减少量不超出由计划实现的实际排污减少量。如果显示整体TCF太过保守,则过量的排污减少量可以包含在未来排污库中。另外,如果显示实际排污减少量与可交易排污减少量匹配,则整体TCF有效地执行保护ETI参与者的金融利益的功能。
能源节省的监视和排污减少量的量化
在能源节省计划的早期阶段,可以预测未来年的排污减少量。这包含有关能源消耗和排污因子的多个假定。图7中概述了这一预测阶段。
只要已经实现一个或多个能源节省机会,就可以测量实际的能源消耗和排污因子,提供实际排污减少量的估算。这一测量阶段如图8所示。在监视住宅能源节省机会的步骤400和监视排污减少量的量化的步骤500中,如图2所示,计划参与者,诸如计划管理人员可以汇编和管理由计划参与者测量和收集的能源节省和排污减少量数据。
能源节省的验证
在步骤600中,如图2所示,可以验证排污减少量的量化。如上所述,可以基于基线能源使用和实现后或测量的能源使用间的差值评估,来计算初始的能源节省估算。
可以由能源消耗和使用的历史记录来构造基线预测。当历史信息不可用时,可以利用现场监视或其他适合的手段。通过工程计算、所认为的节省估算或其他适合的手段,可以测量或可以估算实现后能源使用。所认为的节省估算可以用于非常易懂,并且在其上存在关于能源使用和能实现的节省(例如,许多电器)的普通的约定。可以通过使用设备的功率输出和使用长度来计算所认为的节省。当设备用于可预测时间周期以及能源消耗不改变时,可以使用所认为的能源节省。例如,能通过每天24小时、1年365天的灯来使用断定的节省(由于一致需求和使用长度,可以用合理的确定性来计算能源消耗)。
在安装测量后,通过现场监视、所认为的节省估算或其他适当的手段,可以验证基线能源使用和实现后能源使用。通过从基线能源消耗减去实现后能源消耗,可以计算净能源节省。在能源消耗高度依赖于外部变量的情况下(诸如HVAC系统有关天气的依赖性),对这些变量,可以规格化能源消耗。
排污减少量的验证
步骤600可以进一步包括验证用于能源节省机会或能源效率计划的排污减少量。可以由能源消耗和节省数据计算由实施工程所产生的基线排污和排污减少量。从能源使用/节省到排污/减少量的转变可以基于适合于正检查的设备和燃料源(例如气、油、电)的排污因子。在本发明的实施例中,可以使用方法学来基于美国EPA的“空气污染排污因子的汇编”(Compilation of Air Pollutant EmissionFactors)(“AP-42”)或任何后续的修正或替代来确定排污因子。在已经计算用于基线和升级情况的能源消耗之后,就可以使用排污因素数据库来计算该计划的排污减少。
在步骤600中,可以使用在测量阶段中所采取的计算和估算来验证在预测阶段中预测的排污减少量被实现。验证可以向排污减少量购买者提供减少量是真实的确认。这一过程可以支持交易所中的排污减少量的价值。可以采用通过计算参与者和/或第三方验证的自验证。如果所测量的排污减少量显著地不同于所预测的排污减少量,那么需要重新调解。例如,计划伙伴可以重新计算和重新提交其可交易排污减少量的新估算。
可以由历史能源消耗的分析和未来消耗的模拟来计算能源节省。这些计算将具有不确定度以及可以在计划已经就绪了一段时间后来验证,从而允许实际消耗由公用事业帐单、计量设备和/或其他适合的手段来测量。
不确定性
如上所述,在能源节省及由此的排污减少量计算中包含不确定度。在步骤200的计算能源节省中可以使用统计方法来确定特定住宅能源节省计划的结果并帮助确保用于实现本发明的住宅排污交易信用计划的置信度和资金供应。本发明的M&V协议可以进一步包括统计手段,诸如置信度级和样本。用于应用下述统计等式的方法在误差和风险分析领域中是公知的。不确定性分析也可以采用在国际性能测量&验证协议(International Performance Measurement &Verification Protocol),附录B中描述的方法,其内容在此引入以供参考。
不确定性的确定度在许多测量、估算和预测中是固有的。不确定性源包括例如仪器误差、模拟误差、样本误差和其他系统和/或随机误差。误差大小通常由制造商说明书给出。通常,仪器误差很小,并且不认为是估算节省的主要误差源。尽管如此,如果适合的话,它们也都应当考虑到。
模拟误差是指用来估算有用参数所使用的模型中的误差。偏差可能来自失误说明,包括但不限于:忽略来自模型的重要项;分配用于“已知”因子的不正确值以及外推它们有效性范围外的模型结果。未由模型变量考虑的随机因子影响是非系统误差。
可以在本发明的模型中采用各种回归(线性和/或非线性)和/或相关函数。回归模型是描述自变量和因变量的相关性的反转数学模型(inverse mathematical model)。可以采用下述形式的线性回归:
(等式10a) Y=b0+b1x1+b2x2+...+bpxp+e
其中:y和xk,k=1,2,3,...p观测变量
bk,k=由回归估算的0,1,2,...p系数
e =未由回归等式考虑的住宅误差
用于应用这一和下述等式的方法以及在此使用的变量对本领域的普通技术人员来说是已知的。可以用两种方式使用这一类型的模型:
1.估算用于给定x集的y值。这一应用的例子是将由用于指定年或年的部分的数据估算的模型用来估算用于规格化年的消耗。
2.估算一个或多个单个系数bk。
在第一种情况下,其中模型用来预测给定xk的值的y值,可以由预计平均值的均方根误差(RMSE)来测量估算的精确度。通过大多数标准的回归包来提供这一精确度测量。预测的MSE是下述等式的期望值而预测的RMSE是MSE的方根。
(等式10b) (y|x-y|x,line)2
其中,y|x =在给定x值时y的实际平均值
y|x,line=由固定回归线估算的值
在第二种情况下,其中,使用模型来估算特定系数bk,可以由估算的系数的标准误差来测量估算的精确度。这一标准误差也由标准回归包提供。估算值b的方差是下述的预期值:
(等式10c) (b...b′)2
其中,b =系数的真值
b′=回归估算的值。
该标准误差是方差的平方根。
可以使用三个统计指数来评价在本发明的实施例中的回归模型,如下所述(SAS 1990)。
1.确定的系数R2(%)
(等式10d)
2.方差的系数,CV(%):
(等式10e)
3.平均偏差误差,MBE(%)
等式10f
在本发明的实施例中考虑的另一种误差形式是样本误差。样本误差是指由单位的样本被观察,而不是观测研究中的全部单位集的事实而导致的误差。最简单的样本误差的形式是随机误差。从N个单位的总人口随机选择固定数量的n个单位。每个单位具有包括在该样本中的相同的概率。
(等式10g)
用于应用这些等式和在其中所使用的变量的方法对本领域的技术人员来说是公知的。对更复杂的随机样本,可以采用本领域所公知的类型更复杂的公式。然而,通常,标准误差与(1/n0.5)成正比。即,按因子“f”增加样本大小将按因子f0.5降低标准误差(提高估算的精确度)。
不确定性的组合分量
如果节省(S)估算是几种独立的估算分量(C)的总和:
(等式10h) S=C1+C2+C3+...CP
那么,由下述等式给出估算的标准误差:
(等式10i) SE(S)=(SE(C1)2+SE(C2)2+SE(C3)2+....SE(CP)2)0.5
如果节省(S)估算是几个独立的估算分量(C)的乘积:
(等式10j) S=C1*C2*C3*...*CP
那么,可以按下述等式逼近估算的相对标准误差:
(等式10k)
用于应用这些等式以及在其中使用的变量的方法对本领域的普通技术人员来说是公知的。
用于不同算法运算的不确定性传播
可以独立地估算分量。独立意味着无论何种随机误差影响一个分量均与影响其他分量的误差无关。特别地,不同分量将不通过相同的回归非特,或由相同的观测样本来估算。
用于应用上述公式和在此使用的变量的方法对本领域的普通技术人员来说是公知的。用于组合来自不同分量的误差估算的上述公式可以用作用于传播误差分析的基础。这种类型的分析可以用来估算一个分量中的误差如何影响整个估算的精确度。然后,可以成本效率地设计监视资源以便降低最终节省估算中的误差。这一评估可以考虑:
●对每个分量的精确度中的改进的节省估算精确度的影响;以及
●提高每个分量的精确度的成本
估算量化不确定性的等级
确定节省可以包括估算等级中的差值而不是直接测量消耗的等级。通常,利用给定相对精确计算差值要求比用于测量消耗等级更大的绝对精确度。因此,需要比用于测量具有相同相对精确度的等级更大的样本。例如,假定平均负载为约500kW,以及预期节省为约100kw。应用于负载的具有90%置信标准的10%误差(90/10)将要求以90%置信的50kW的绝对精确度。应用于节省的90/10标准在相同的置信等级上,会要求10kW的绝对精确度。
精确标准不仅可以应用于需求或能源节省,还可以应用于确定节省的参数。例如,节省量可以包括单位数(N)、操作小时(H)和瓦特变化(C)的乘积:
(等式101) 节省量=N*H*C
其中:N=单位数
H=操作小时数
C=瓦特变化
90/10标准也能单独地应用于这些参数中的每一个。单独地实现用于这些参数的每一个的90/10精确度并非暗示实现用于节省的90/10。另一方面,如果假定单位数和瓦特变化已知没有误差,则用于小时的90/10精确度暗指用于节省的90/10精确度。
精确度标准可以用在本发明的M&V协议的各个层次上。解集(disaggregation)的等级选择可以影响所需样本大小和相关的监视成本。可能的等级选择可以包括下述的任何一个或多个:
●对单个现场,其中,在每个现场内实施采样;
●对与特定技术类型相关的所有节省,在用于指定工程的几个现场上,其中可以采样现场和现场内的单位。
●对与特定使用类型中的特定技术类型的相关的所有节省,在用于工程的几个现场上;以及
●对与用于给定能源节省机会的所有技术和现场有关的所有节省。
通常,精确度越高,数据收集需求越高。如果主要目标是确保用于工程或作为整体的工程组的节省精确性,可以不将相同的精确度要求强加在每个子集上。用于每个子集的统一相对精确目标可能与获得可用于作为整体的工程的最佳精确度的目标冲突。
规格化因子的使用
可以进一步将规格化用在测量和计算能源节省以便补偿有关环境变量,诸如居住者行为、天气和其他因素的依赖性。这可以仅当有关这些因素的依赖性很强时实施。
天气指数
能源消耗有时由外部环境而定。由于这种依赖性,当试图计算系统的能源效率时,考虑天气可能是优选的。这一过程称为规格化。天气规格化可以用于具有天气灵敏性能源消耗的那些计划(诸如例如HVAC系统、燃料更换以及整个住宅改造)。规格化中的第一步是量化天气。例如,来自HVAC的预测能源节省可以基于年度加热度日(HDD)或冷却度日(CDD)的数量。通过比较能源消耗和HDD间的关系,可以确定什么升级建筑的能源消耗将在用来计算基线能源消耗的相同天气中。
在分析历史能源消耗模式中,也可以考虑天气的影响。例如,如果天气更恶劣,在能源效率升级后,住宅可能具有更高的能源消耗,然而,如果没有升级,能源消耗将会更高。
天气规格化可以包括在多个不同天气情况下,模拟住宅的能源消耗。使用由美国能源署提供的软件或其他适合的建筑能源模拟软件,可以实现这一模拟。也可以使用工程估算来估算能源消耗,但这一方法通常具有更低的精确度。
基于模拟或工程估算,可以研究出加热度日(HDD)和冷却度日(CDD)与能源消耗间的关联。例如,图12表示在不同HDD总数假定下,模拟相同住宅的结果。
在研究出关系后,可以按照年度加热度日,来计算未来的天气。这一预测可以是三十年平均温度,或者是,基于近年来历史天气趋势的另外的估算。可以经验地确定有关未来天气模式的相关计算和假定。例如,图12中所示的图表示等于0.0159(HDD)-10.6的加热能源消耗(以MMBtu为单位)。
通过将天气规格化包括在能源消耗计算中,可以计算未来能源消耗以及可以比忽略天气影响更精确地分析能源节省。
对给定能源效率计划的地理区域,可能最好计算用于各个时间范围的加热度日(HDD)/冷却度日(CDD)的历史平均和标准偏差。这些计算可以提供由天气引入的不确定性的理解。例如,可以使用下述标准:
●5年平均HDD
●5年标准偏差HDD
●5年平均CDD
●5年标准偏差CDD
●10年平均HDD
●10年标准偏差HDD
●10年平均CDD
●10年标准偏差CDD
居住者行为指数
住宅中居住者的数量和行为会实质地影响住宅的能源消耗。有能源意识的人当他们离开房间时会关灯,而其他住户则不会。两个人的家庭可以使用比六个人的家庭少得多的能源,所有其他因素均是相同的。因此,如果住宅的居住者变化,不管是否经过升级,能源消耗可能变动。为补偿这一影响,可以收集居住者的特性并在可能时用来规格化模型。当样本大小很小时,可以采用这一额外的分析。如果有上千个家庭参与给定计划,则通过计划中其他地方的变化,可以平衡一个住宅中的居民的变化。
通过在多个居住者情况下,模拟原型住宅,可以研究出用于居住者行为的指数。例如,可以确定用于夫妇、三个人的家庭和七个人的家庭的单个住宅的能源消耗。这一分析可以用来研究居住者和能源消耗间的关系(诸如公式)。因此,可以使用这一关系来通过规格化用于给定家庭或家庭集的原始消耗数据来补偿居住者变化。
例如,家庭热水消耗与居住者的数量高度相关,因此,可以研究出公式来规格化用于居住数量的热水消耗。
另外,家庭能源消耗通常对能源价格敏感。因此,有关能源消耗的计算可以说明典型的价格变动。可以研究出表示消费者行为和能源价格间的关系的公式,用于规格化基于由于价格变动,居住者行为的变化的能源消耗数据。
对本领域的技术人员说在不背离本发明的精神或范围的情况下,可以对本发明的结构、配置、步骤和/或操作做出各种改进和改变。
本发明企图加入交易其他污染物诸如NOx、VOC、SOx、PM和CO以及CO2排放减少量的现有的新资源评估、开放市场和地区源排污交易市场。另外,接近排污管理的四种污染物-NO2、SOx、CO2和汞目前在立法界的考虑之中。很明显这些——和将确定的其他污染物——被考虑在本发明的范围内。
此外,在参与指南中公开了本发明的各个实施例的方法步骤,ETI中的所有计划参与者遵循其指示。这些方法步骤可以经数据处理装置而进一步实现。特别地,用于量化住宅排污减少量的系统可以包括用于输入能源节省数据和与住宅能源节省机会有关的其他数据的客户设备(一个或多个)。客户设备(一个或多个)可以包括但不限于一个或多个计算机或任何其他适当的硬件设备。客户设备可以经网络,诸如但不限于Internet与一个或多个服务器通信。一个或多个数据库可以驻留在服务器上,用于存储输入的能源节省数据和其他相关数据。可以根据在此公开的,用于量化和合计排污减少量的各种计算,来处理存储在数据库上的数据。包含在数据库上的软件可以包括用于执行各种计算的程序指令。
因此,意图是本发明覆盖本发明的改进和变化,规定它们落在附加权利要求及它们的等效物的范围内。
附录A-测量技术
电力
用于测量能源节省的多个不同手段可以由本发明所采用。检测用于能源效率和节省应用的交流电的方法可以包括用变流器或电流传感器(CT)来检测电流。CT可以放在连接到特定负载,诸如马达、泵或灯的导线上,以及可以连接到安培计、功率计或其他适当的计量设备上。CT可以具有分裂铁心或实心螺旋管(torroid)结构。螺旋管(通常比分裂铁心CT更经济,但要求在安装它们时,短时间内断开负载。分裂铁心CT允许在不断开负载的情况下安装。两种CT可以具有好于1个百分比的精确度。
通过到电源的直接连接,可以检测电压。在本发明的实施例中,直接将电压表和功率测量设备连接到电压引线上。另外,电压表和功率测量设备可以利用中间设备,诸如电势传感器(PT)以便将电压降低到仪表的安全电平。
在本发明的实施例中,可以将真RMS功率数字采样计用于电感负载,诸如马达或磁性镇流器。尽管电力负载是电压和电流的乘积,但单独的电压和电流测量对于这些负载并不是优选的。如果变频驱动或其他谐波产生设备处于相同电路上,导致马达端的谐波电压的可能性,则这些仪表特别重要。基于数字采样原理的真RMS功率和能源计量技术可能是优选的,因为其精确地测量失真的波形以及正确地记录负载形状的能力。
在存在谐波问题的情况下,可以使用满足IEEE标准519-19923kHz的采样速率的电力测量设备。本领域已知的大多数类型的计量设备包括解决这一问题的采样策略。最好从仪表制造商获得文献以便断定该设备正在精确地测量在波形失真的情况下的电力使用。
也可以直接使用瓦特传感器来测量功率。将功率在时间上积分的瓦特小时能源传感器消除了假定或忽略随时间的负载变化所固有的误差。瓦特小时传感器脉冲可以由脉冲计数数据记录器记录用于存储以及后续的检索和分析。可替换的技术包括将计量和数据记录功率组合成单个硬件。
在本发明的实施例中,手持电压计,而不是安培计用于瓦特、福特、安培、功率因子或波形的现场测量。不管所使用的固态电子计量设备类型如何,该设备应当满足用于由电气和电子工程师协会(IEEE)出版的ANSI C12.16-1991,固态安培计的美国国家标准协会标准的精确度最小性能需求。这一标准应用于主要用作瓦特-小时仪表的固态电量计,通常要求基于负载、功率因子和电压的变化的1-2百分比的精确度。
运行时间
有些设备不能用记录瓦特小时仪表来连续地计量以便确定能源消耗,诸如例如恒定负载马达和灯。对这些设备,确定能源节省可以包括测量一台设备处于开启的时间,然后将其乘以短期的功率测量。可以利用自带电池供电监视设备来记录设备运行时间,以及在一些情况下,假设合理报价、安装简单的时间使用信息方法用于能源节省计算。
温度
计算机化的温度测量设备可以包括电阻式温度检测器(RTD)、热电偶、热敏电阻、集成电路(IC)温度传感器以及用于测量温度的任何其他适合的设备。
电阻式温度检测器(RTD)在用于测量空气和水温度的能源管理领域中是公知的装置。RTD测量材料中电阻的变化。通常认为RTD精确、可再现、稳定和灵敏。
RTD可经济和容易地用在各种配置中以便测量室内和室外空气温度,以及冷却水和加热系统中的流体温度。RTD可以包括在各种封装配置中的100和1,000欧姆的铂设备,进一步包括陶瓷芯片、柔性带以及热电偶套管设备。
根据应用,可以采用两个、三个或四个导线RTD。RTD和数据记录设备间的精确度、距离和布线可以确定用于工程的特定类型的RTD。四导线RTD可以提供高度精确性。三导线RTD可以补偿RTD要求长引线、暴露于变动环境条件的应用,相同长度和材料的导线显示出类似的电阻-温度特性并能用来抵消在适当的设备桥接电路中的长引线的影响。两导线RTD可以现场校正以便补偿引线长度并且可以使引线不暴露于来自所测量的那些显著改变的条件。
对RTD的安装,与更昂贵的热偶线相比,可以使用传统的铜引线。计量设备通过提供内部信号调节和确定偏差和校正系数的能力,可以允许直接连接RTD。
热电偶使用一端连接在一起、在给定温度下产生小的唯一电压的两个不同金属来测量温度。可以通过热电偶温度计来测量和解释电压。对不同温度范围,热电偶可以包括不同金属组合。除温度范围外,当选择热电偶时,可以考虑化学磨损、耐振性和安装需求。
当要求相当精确的温度数据时,诸如用于热能计量时,可以采用热电偶。热电偶的主要缺点在于它们弱的输出信号。因此,热电偶对电噪声很灵敏,并且可能需要放大器。尽管热电偶技术中的改变对更宽应用具有吸引力,但很少的能源节省确定可保证当前热电偶技术的精确度和复杂性。
热敏电阻是包括锰、镍、钴的氧化物,或几种其他适合的材料中的一个的半导体温度传感器。热敏电阻和RTD间的一个区别在于热敏电阻显示出对于温度的相对大的电阻变化。热敏电阻不是可互换的,避过那且它们的温度-电阻关系是非线性的。热敏电阻可以包括有屏蔽的电源线、滤波器或DC电压,因为它们相对较脆弱。热敏电阻不常用在节省确定中。
集成电路温度传感器可以包括显示出可再现温度灵敏性的半导体二极管以及晶体管。IC传感器可以进一步包括外部电源。这些设备偶尔可在HVAC应用中发现,其中要求低成本和较强的线性输出。IC传感器具有相当好的绝对误差,但它们较脆弱并且易于由于自加热的误差的影响。
湿度
精确的、可承受的以及可靠的湿度测量总是很困难并且耗时。测量相对湿度的设备商业上可获得并且安装相对简单。湿度传感器的校正可能是令人担心的并且可以在结合本发明的M&V协议的报告中评述。
流量
可以测量用于天然气、油、蒸汽、冷凝物、水以及压缩空气等等的流量。液体流测量设备在本发明前是非常公知的。可以将流量传感器分成两种类型:侵入流量计(使用不同压力和障碍传感器)以及非侵入流量计(使用超声波和磁性传感器)。
用于特定应用的适当的流量计可以由正测量的流体的类型、其有多脏或多干净、最高和最低预期流速以及预算而定。
压差流量计通过测量通过节流口(restriction)的压力损失来计算流体流率。这一技术通常用在建筑和工厂应用中。由各种形状的节流口产生的压降在过去的多年中已经被充分特征化,这是本领域的普通技术人员所公知的。这些“压头式”流量元件开始生产各种结构,每个具有强度和弱点。利用不同压力流测量的概念的流量计的例子包括孔板仪表、文杜里流量计、以及皮托管流量计。可以用在本发明中的压差流量计的精确性通常从校正每个流量计的最大流量的约1%至约5%。
障碍流量计可以在宽范围的流率下提供线性输出信号,通常不具有由于孔板或文杜里流量计而引起的压力损失恶化。这些流量计可以包括放在流体流中的小的目标、砝码或纺车。可以由流量计(涡轮)的旋转,或通过流量计体(涡流)上的力来确定流速。
汽轮计可以通过计数放在流体流中的转子的旋转,假设输出与流速是线性的来测量流体流。汽轮计可以包括轴向型或插入型。轴向汽轮计可以具有轴向式转子和尺寸适合安装的外壳。插入型汽轮计可以允许轴向汽轮被插入流体流中以及将现有管用作仪表体。插入汽轮计可以测量在管的横截面的单个点处的流速。用于管的总容量流率可以由测量来推导。插入型汽轮计可以安装在远离内部流动紊流的管的直的部分中。
涡流计利用的是在其在将测量流量的直接目标周围分成两个流量后,低压场中的振动不稳定性。涡流计要求最小维护并且具有高精确度以及长期可重复性。涡流计可以提供由计量/监视设备俘获的线性输出信号。
在侵入流量计的压降成为主要问题,或流体脏,诸如污水、泥浆、原油、化学物质、一些酸、工艺用水和其他类似的流体的应用中,可以采用非插入型流量计。
可以采用超声波流量计来通过检测以穿过流体流的角度射出的声波的经过时间方面的小差异来测量清洁流速。超声波流量计便于快速测量可变大小的管中的流速。精确度可以从实际流量的1%到满刻度的2%的范围。在替换实施例中,可以采用使用多普勒原理代替经过时间的超声波计。在这种仪表中,一定量的粒子和空气是必要的,以便反弹信号并由接收机检测。多普勒效应仪表可以获得在约满刻度的2%至约5%的精确度并且价格稍微低于标准的经过时间效应超声波设备。仪表价格与管道大小无关。
磁性流量计可以测量运动流体在强磁场中产生的干扰。磁性流量计通常比其他类型的流量计更昂贵。这种仪表不具有移动部件,并且精确到实际流量的约1至2%范围。
压力
测量压力的机械方法是非常公知的。U型管压力计在第一压力指示器中。压力计大、笨重并且不太适合于集成到自动控制环路中。压力计通常能在实验室中找到或用作本地指示器。根据所使用的参考压力,它们可以表示绝对压力、表压或压差。压力测量设备可以基于它们的精确度、压力范围、温度效应、输出(毫伏、电压或电流信号)以及应用环境来选择。
已经由用在流量计中的压差传感器研究出了现代的压力传送器。它们可以用在作为被编程以便控制和/或监视工厂中的能源消耗设备的操作的计算机的建筑能源管理系统中,并且利用用于适合的建筑加压和气流控制,来测量压力。
热能
热能流量的测量可以包括流量和温度差。例如,由冷却器提供的冷却以Btus为单位记录并通过测量冷却水供应和返回线间的冷却水流以及温度差来计算。能源流量计可以基于来自流量计和温度传感器的输入,实时执行内部Btu计算。电能流量计通常被精确到高于1%的精确度。它们还提供有关流率和温度(供应和返回)的其他有用数据。
当加热或冷却厂处于相对于其能力的低负载时,在两个流动流间可能有小到5°F的差值。为避免热能测量中的显著误差,可以匹配或校正两个温度传感器。可以相对于彼此而不是相对于标准匹配或校正传感器。RTD的供应商提供匹配设备集。
典型的采购说明可以是用于RTD组件的匹配集(每个由RTD探针、支架、具有接线条的连接头以及不锈钢热电偶套管组成),校准以表示在例如25°F至75°F范围上0.1°F公差内的相同温度。校准数据表格通常具有每个集。用于热能的温度传感器的设计和安装可以考虑由管中传感器位置、热电偶套管的传导性以及任何传送器、电源或模数转换器引起的误差。通过测量系统的整个误差分析可以是最佳的。
用于流的热能测量可以要求汽流测量(例如,汽流或冷凝流)、汽压、温度和给水温度,而使用蒸汽表来随后计算蒸汽的内能。在蒸汽产生恒定的情况下,测量可以被减少到蒸汽流或冷凝流的测量(即,假定恒定的蒸汽温度-压力和给水温度-压力)以及蒸汽或冷凝流的温度或压力。
用于测量的相关标准和代码包括下列标准的较老的、当前的、更近的或替代版本:
●用于温度测量的标准方法(Standard Method for TemperatureMeasurement)(ASHRAE,ASNI/ASHRAE 41.1986(RA91));
●用于压力测量的标准方法(Standard Method for PressureMeasurement)(ASHRAE,ASNI/ASHRAE 41.3-1989(RA91));以及
●测量不确定性(Measurement Uncertainty)(美国机械工程师协会(ASME),ASNI/ASME PCT 19.1-1985(R1990));
其中每一个在此引入以供参考。
附录B-词汇表
这里使用了下述缩写和定义:
ACCA——美国空调工程承包商协会
AGA——美国燃气协会
ANSI——美国国家标准协会
ASHRAE——美国采暖、制冷和空调工程师协会
ASME——美国机械工程师协会
基线调整——在改造后周期期间出现的、不能预期的并且要求定制工程分析的非例行调整
基线年条件——引起基线年能源使用/需求的条件集
基线年能源数据——在基本年期间能源消耗或需求。
基线年——在实现能源守恒测量(ECM)之前的任何长度的所定义的周期
CABO——美国建筑官员理事会
CSA——加拿大工业标准协会
CV(RMSE)——RMSE变异系数
度日——由室外温度产生的工厂上的加热或冷却负载的测量。当对于一天,平均每日室外温度比所规定的参考温度诸如1℃低一度时,则定义为有一个加热度日。如果这一温度差占10天,则应该计算为用于总周期的10个加热度日。如果温度差对10天为12°,将计算120个加热度日。当周围温度低于参考温度时,计算加热度日,当周围温度高于参考时,计算冷却度日。任何参考温度可以用于记录度日数,通常选择以反映不再需要加热或冷却时的温度。
所认为的(deemed)节省——通过使用设备的功率输出和使用长度来计算的能源节省。当设备用于可预测时间周期以及能源消耗不改变时,使用所认为的能源节省。例如,可以通过每天24小时、1年365天的灯来使用所认为的节省(由于一致需求和使用长度,可以用合理的确定性来计算能源消耗)。
能源守恒/效率测量(ECM或EEM)——为增加工厂的能源效率而设计的一组行动。可以同时在工厂中执行几个ECM,每个用于不同目的。ECM可以包含下述的一个或多个:对工厂设备的物理改变、操作和维护过程的更新、软件改变或训练或管理空间或操作的用户和维护人员的新手段。
EMS或能源管理系统——能被编程以便控制和/或监视工厂中的能源消耗设备的操作的计算机。
能源性能合同——在两方或多方之间的合同,其中支付基于实现特定的结果,通常为保证能源消耗和/或操作成本方面的减少量。
能源节省——电力使用(kWh)、电力需求(kW)或热单位(Btu)的实际减少量。
M&V或测量&验证——使用量化方法确定节省的过程。
计量——通过使用测量设备,在工厂随时间的能源和水消耗数据的收集。
监视——用于节省分析目的对工厂随时间变化的数据的收集(即能源和水消耗、温度、湿度、操作小时数等等)。
居住者行为指数(OBI)——用于居住者行为的指示变量(范围应当从0至1)。这一指数用来基于居住者行为的变化或出现,规格化能源消耗。例如,更多的居住者将对HVAC的需求更大。其在居住者行为直接影响能源消耗的情况下使用。
改造后周期——在完成能源效率计划后的任何时间周期。
回归模型——描述自变量和因变量的相关性的反转数学模型。
预留系数——备用排污信用量与总计算的排污减少量的比率。这一因子用来补偿计算和监视能源减少量和排污因子中的不确定性。
RMSE——均方根误差。
模拟模型——基于工程等式和用户定义的参数,计算能源使用的算法组件
SMACNA——扳金和空调承包商协会
UL——美国安全检测实验室公司
验证——检验其他人报告以评论其用于所需目的的适合性的过程。
天气指数——能源消耗可能非常依赖于外部环境。例如,在暖和的冬天期间比严冬使用更少的加热能源。由于这种依赖性,当试图计算系统的能源效率时,通常考虑天气是很重要的。这一过程称为规格化。规格化中的第一步是量化天气。经常将指示变量诸如加热度日(HDD)或冷却度日(CDD)用于这一目的。通过比较能源消耗和HDD间的关系,可以确定什么升级建筑的能源消耗将在用来计算基线能源消耗的相同天气中。
Claims (37)
1.一种用于量化住宅排污减少量的方法,包括下列步骤:
测量由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会产生的能源节省;
计算由所述能源节省产生的排污减少量;以及
将多个所述排污减少量合计成可交易商品。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算排污减少量的步骤进一步包括计算一种或多种化合物的排放的减少量。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述一种或多种化合物是从由SO2、NOx以及GHG组成的组中选择的。
4.如权利要求1所述的方法,进一步包括监视所述住宅能量节省机会的步骤。
5.如权利要求1所述的方法,进一步包括监视所述排污减少量的量化的步骤。
6.如权利要求1所述的方法,进一步包括验证所述排污减少量的量化的步骤。
7.一种用于量化住宅排污减少量的方法,包括下列步骤:
估算由一个或多个住宅地产中的一个或多个能源节省机会产生的能源节省;
计算由所述能源节省产生的排污减少量;
将多个所述排污减少量合计成可交易商品;
监视所述住宅能源节省机会;
监视所述排污减少量的量化;以及
验证所述排污减少量的量化。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述估算能源节省的步骤进一步包括估算由从下述组成的组中选择的一个或多个能源效率升级而节省的能源的步骤:替换用具、升级家用热水系统、升级供暖系统、升级空调系统、改进照明、燃料更换以及整个住宅改造。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述合计多个所述排污减少量的步骤进一步包括将由所述一个或多个能源效率升级产生的所述排污减少量合计成可交易商品的步骤。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述合计所述排污减少量的步骤进一步包括汇聚所述排污减少量的步骤。
11.如权利要求7所述的方法,其特征在于,合计所述排污减少量的所述步骤进一步包括将所述排污减少量转换成一个或多个排污交易信用的步骤。
12.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述计算排污减少量的步骤进一步包括计算一种或多种化合物的排污的减少量。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述一种或多种化合物是从由SO2、NOx以及GHG组成的组中选择的。
14.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述计算由所述能源节省产生的排污减少量的步骤进一步包括计算预测排污减少量的步骤。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述计算预测排污减少量的步骤进一步包括下列步骤:
估算用于所述能源节省机会的预测基线能源使用;
估算用于所述能源节省机会的预测基线排污因子;
通过将所述预测基线能源使用乘以所述预测基线排污因子,计算预测基线排污;
估算用于所述能源节省机会的预测计划能源使用;
估算用于所述能源节省机会的预测计划排污因子;
通过将所述预测计划能源使用乘以所述预测计划排污因子,计算预测计划排污;
通过从所述预测基线排污减去所述预测计划排污,计算预测排污减少量。
16.如权利要求14所述的方法,进一步包括计算所述预测排污减少量的可交易部分的步骤。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述计算所述预测排污减少量的可交易部分的步骤进一步包括量化用于所述能源节省机会的技术置信因子的步骤。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述量化技术置信因子的步骤进一步包括下列步骤:
识别用于能源节省估算值的风险因子;
识别用于排污因子估算值的风险因子;
识别调整因子;以及
通过其与所述用于能源节省估算值的风险因子、所述用于排污因子估算值的风险因子以及所述调整因子的总和的关系,确定所述技术置信因子。
19.如权利要求17所述的方法,进一步包括下列步骤:
将所述技术置信因子乘以所述排污减少量以便获得所述排污减少量的可交易部分,其中,所述排污减少量的剩余部分是不可交易的;以及
保留所述不可交易部分备用,用于可能转换成可交易部分。
20.如权利要求19所述的方法,进一步包括将所述不可交易部分的任何部分转换成可交易商品的步骤。
21.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述计算预测排污减少量的步骤进一步包括下列步骤:
计算用于所述住宅能源节省机会的多个年度预测排污减少量;以及
合计所述多个年度预测排污减少量以便确定用于所述住宅节省机会的使用期限排污减少量估算值。
22.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述监视所述住宅节省机会的步骤进一步包括下列步骤:
汇编有关在工厂收集的所述能源节省的数据;以及
管理所述能源节省数据。
23.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述验证所述排污减少量的量化的步骤进一步包括下列步骤:
计算所测量的排污减少量;以及
将所测量的排污减少量与预测排污减少量进行比较。
24.如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述计算所测量的排污减少量的步骤进一步包括收集用于所述能源节省机会的数据的步骤。
25.如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述计算所测量的排污减少量的步骤进一步包括下列步骤:
估算用于所述能源节省机会的测量基线能源使用;
估算用于所述能源节省机会的测量的基线排污因子;
通过将所述测量的基线能源使用乘以所述测量的基线排污因子,计算测量的基线排污;
估算用于所述能源节省机会的测量的计划能源使用;
估算用于所述能源节省机会的测量的计划排污因子;
通过将所述测量的计划能源使用乘以所述测量的计划排污因子,计算测量的计划排污;
通过从所述测量的基线排污减去所述测量的计划排污,计算测量的排污减少量。
26.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述估算测量的基线能源使用的步骤是从由实施:现场检查、计量、辅助计量、公用事业帐单分析以及工程模拟组成的组中选择的一个或多个。
27.如权利要求26所述的方法,其特征在于,所述实施工程模拟的步骤进一步包括利用工程计算和计算机模拟中的一个或多个的步骤。
28.如权利要求26所述的方法,其特征在于,实施工程模拟的所述步骤进一步包括实施:度日分析、仓室分析、每小时分析以及时步分析中的一个或多个的步骤。
29.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述估算测量计划能源使用的步骤是从实施:现场检查、计量、辅助计量、公用事业帐单分析以及工程模拟组成的组中选择的一个或多个。
30.如权利要求29所述的方法,其特征在于,所述实施工程模拟的步骤进一步包括利用工程计算和计算机模拟中的一个或多个的步骤。
31.如权利要求29所述的方法,其特征在于,所述实施工程模拟的步骤进一步包括实施:度日分析、仓室分析、每小时分析以及时步分析中的一个或多个的步骤。
32.一种用于量化可交易排污商品的方法,包括下列步骤:
提供多个住宅能源效率计划,其中,所述能源效率计划包括多个住宅能源节省机会;
估算由所述多个住宅能源节省机会产生的能源节省;
计算由所述能源节省产生的排污减少量;
将所述排污减少量合计成可交易商品;
监视所述住宅能源节省机会;
监视所述排污减少量的量化;
验证所述可交易排污减少量的量化以便产生可交易商品。
33.如权利要求32所述的方法,其特征在于,所述多个住宅能源效率计划是由一个或多个排污交易伙伴提供的。
34.如权利要求32所述的方法,其特征在于,所述验证所述可交易排污减少量的量化的步骤进一步包括产生可在国家和国际排污交易市场上交易的商品的步骤。
35.如权利要求32所述的方法,进一步包括向市场提供一个或多个所述可交易商品的步骤。
36.如权利要求35所述的方法,其特征在于,所述向市场提供一个或多个所述可交易商品的步骤进一步包括管理市场中所述可交易商品的一个或多个交易的步骤。
37.一种用于量化住宅排污减少量的系统,包括:
一个或多个客户设备,用于将与一个或多个住宅能源节省机会有关的数据输入到所述系统中;
一个或多个服务器,经网络与所述一个或多个客户设备通信;
驻留在所述一个或多个服务器上的一个或多个数据库,用于存储输入数据;以及
用于处理所述输入数据以便量化用于所述一个或多个住宅能源节省机会的排污减少量以及将所述排污减少量合计成可交易商品的装置。
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