康奈尔大学研究人员发现智能恒温器无意中使电网紧张

“许多家庭的智能恒温器在冬季的晚上会降低温度，”康奈尔大学西布利机械与航空航天工程学院教授马克斯·张（Max Zhang）和康奈尔大学阿特金森可持续发展中心（Cornell Atkinson Center for Sustainability）的凯西·德怀尔·大理石（Kathy Dwyer Marble）和柯特大理石学院院长马克斯·张（Max Zhang）说。“可以在你醒来之前对温度进行编程，以上升 - 你会有一个温暖的房子。这是明智之举。但是，如果每个人都保持默认设置，比如早上6点，电网就会遭受同步的需求高峰，这对系统来说并不明智。这就是挑战。

“随着我们使供暖部门电气化以使电网脱碳，”他说，“这种所谓的负载同步将在不久的将来成为一个问题。

Zachary E. Lee博士'22是论文“智能恒温器在向电气化供暖过渡中的意外后果”的合著者。

根据该论文，到2021年，大约40%的美国家庭拥有智能恒温器，因为公用事业公司鼓励采用智能恒温器。Lee和Zhang检查了纽约州2，200多个家庭的冬季智能恒温器数据，这些家庭以其寒冷的冬季气候以及城市，郊区和农村社区的混合而闻名。

购买智能恒温器的房主可以选择与电力公司匿名共享他们的数据以进行研究。

Lee和Zhang调查了“设定值行为”，并了解到大多数房主使用智能恒温器的出厂默认设置。作者说，有证据表明，居民仍然对如何操作恒温器感到困惑，并且经常无法对其进行编程。

事实上，他们的数据表明，房主实现的节能效果仅为5%至8%，远低于设备25%至30%的潜力。

如果数百个家庭的智能恒温器设置为在早上6点打开，那么电网将在早上6点达到峰值，这是纽约州冬季白天前约一个小时。

虽然设定点时间表旨在实现节能效益，但峰值需求主要集中在可再生能源不可用时 - 根据该论文，峰值需求增加了近50%。

“智能恒温器数据显示，每日高峰供暖需求的频率增加，”Lee说，“以及整体峰值需求幅度的增加。

如果没有一种可行的方法来存储太阳能等可再生能源的能量，电力公司将无法满足这一峰值需求，这促使化石燃料发电机满足电力负荷。“这可以抵消电气化的温室气体排放效益，”李说。

Zhang指出了解决电网上日益增长的压力的方法，例如教育消费者如何使用智能恒温器，以及错开早上的启动时间。“由于房主涉及的安全和隐私问题，问题并不简单，”张说。“然而，最终，我们必须使智能恒温器更加智能。

美国国家科学基金会资助了这项工作。