Najbrži način da se reši energetska kriza već je pred našim očima

Jednog užurbanog radnog dana u centru Bostona, kula od stakla i čelika tiho radi nešto što većina zgrada nikada ne čini. Vraća energiju nazad u sistem. Buduća severnoamerička centrala kompanije Šnajder Elektrik u Vintrop Centru koristi digitalne kontrole da troši 60% manje električne energije nego tipična kancelarijska zgrada u Bostonu. Time smanjuje opterećenje na mrežu koja je već pod pritiskom zbog data centara, električnih vozila i elektrifikovanog grejanja.

To je važnije nego što zvuči. Zgrade, koje se dugo posmatraju kao sekundarni problem, mogu ponuditi najbrži način da se obezbedi više upotrebljive električne energije bez izgradnje nove skupe infrastrukture.

Kako potražnja za električnom energijom raste, zemlja se suočava sa sve većim problemom “vremena do snabdevanja” (time-to-power). Data centri pokretani veštačkom inteligencijom, elektrifikovana transportna sredstva i napori da se dekarbonizuje grejanje sudaraju se sa mrežom koja nikada nije dizajnirana da podnese ovakav nivo rasta opterećenja. Nova proizvodnja energije zahteva godine za odobrenje i izgradnju. Prenos traje još duže. Ali oko 30% američke električne energije ide u zgrade – a oko 40% toga se gubi.

Rezultat je ogromna količina neiskorišćene energije, već plaćene i proizvedene, koja se svakodnevno tiho gubi.

Pametna rešenja

Razmere je teško zanemariti. Zgrade troše oko 4.000 teravat-časova električne energije godišnje. To je ekvivalentno snabdevanju oko 300 miliona domaćinstava. Za poređenje, samo data centri mogu zahtevati 300 do 400 teravat-časova godišnje do 2030. godine. To je oko 30 miliona domaćinstava. Čak i skromni dobici u energetskoj efikasnosti postojećih zgrada mogli bi značajno promeniti energetsku jednačinu.

„Ušteda energije je energija koja je generisana“, kaže Maniš Kumar, izvršni potpredsednik za digitalnu energiju u Šnajder Elektriku. „Ta sačuvana energija može direktno pomoći u rešavanju najveće prepreke današnjice – vremena do snabdevanja energijom“.

Tehnologije koje se koriste nisu futurističke. One su prošireni alati koje mnogi vlasnici već koriste: senzori prisustva, automatsko osvetljenje, pametne kontrole sistema grejanja i ventilacije i sistemi za odgovor na potražnju koji se koordiniraju sa distributerima u periodima vršnog opterećenja. Razlika je u obimu i orkestraciji.

Ono što se promenilo je to što ti sistemi više ne rade izolovano ili po fiksnim rasporedima. Nove softverske platforme kontinuirano uče kako se zgrada zaista koristi. Tako podešavaju osvetljenje, grejanje, hlađenje i ventilaciju u realnom vremenu na osnovu prisustva, vremenskih uslova i stanja mreže. Umesto sporih poboljšanja efikasnosti tokom vremena, ovi sistemi brzo oslobađaju stvarnu energiju koju distributeri mogu odmah koristiti.

Pravi izazov nisu nove zgrade

Kumar to upoređuje sa tihom transformacijom koja se odvija u stambenim četvrtima. Kuće sve više i troše i proizvode energiju. Komercijalne zgrade, tvrdi on, kreću se u istom pravcu. Postaju aktivni učesnici stabilnosti mreže, a ne pasivna opterećenja.

Ta promena je već vidljiva u objektima poput Vintrop Centra. On je od početka projektovan da integriše energiju, mehaničke sisteme i digitalne kontrole. Rezultat je zgrada koja drastično smanjuje potrošnju energije, a istovremeno je otpornija na stres mreže.

Ali ova priča nije samo o sjajnim novim konstrukcijama.

Na Univerzitetu Boston, Šnajder Elektrik preuređuje Voren Tauers. To je jedan od najvećih studentskih domova. Menja ga u potpuno električnu, neto-nultu zgradu, primenjujući iste digitalne alate na stariju strukturu. Bolnice pružaju još upečatljivije dokaze. Na Univerzitetu Pensilvanija, sistemi zgrade su integrisani sa rasporedima operacionih sala. Automatski smanjuju ventilaciju kada su sale prazne. Očekuje se da će ova promena uštedeti skoro milion dolara godišnje na troškovima energije. Bez ugrožavanja bezbednosti pacijenata.

Ako je slučaj toliko ubedljiv, očigledno pitanje je zašto se ovo već ne primenjuje svuda?

Početni troškovi gradnje u fokusu

Odgovor leži u načinu na koji se zgrade i dalje projektuju, finansiraju i vrednuju. Građevinarstvo je i dalje podeljeno – mehaničko, električno, vodovod – optimizovano za najniže inicijalne troškove, a ne za dugoročne performanse. Taj fokus ignoriše kako zgrade zaista funkcionišu tokom decenija.

Kao što mi je Kris Kolins, viši potpredsednik za digitalne zgrade za Severnu Ameriku u Šnajder Elektriku rekao: „Ovo ne možemo rešiti samo sa strane ponude. Kapacitet koji danas možemo osloboditi je otpad koji je već u sistemu“.

“Problem je što se zgrade i dalje projektuju oko početnih troškova, iako oni čine samo oko 25% onoga što ćete potrošiti tokom životnog veka zgrade“, dodaje. „Kada se fokusirate na operativne troškove, otpornost i efikasnost, ekonomija se potpuno menja. Novac ćete ionako potrošiti. Ili na izgubljenu energiju ili na sisteme koji smanjuju vaše troškove svaki mesec“.

Povraćaj ulaganja u energiju se isplati

Za vlasnike starijih zgrada, retrofiti mogu delovati opciono, posebno u teškim finansijskim periodima. Međutim, ovaj način razmišljanja postaje zastareo. Većina digitalnih nadogradnji energetske efikasnosti donosi povraćaj u periodu od dve do pet godina. Često brže nego mnoga tradicionalna kapitalna ulaganja. Finansijske opcije – poput ugovora o performansama i sporazuma o deljenju ušteda – omogućavaju vlasnicima zgrada da nadograde uz malo ili nimalo početnih troškova, kompenzujući izdatke kroz smanjene račune za energiju.

Ništa od ovoga ne eliminiše potrebu za novom proizvodnjom ili novim prenosom energije. Ali u eri definisanoj energetskom oskudicom i brzinom, najbrži dobici kapaciteta mogu doći iz mesta koja zemlja već kontroliše. Zgrade – nekada odbačene kao dosadne – pojavljuju se kao jedan od najpraktičnijih alata za rešavanje energetske krize u Americi.

„Sjedinjene Američke Države moraju da reše izazov potražnje za energijom“, kaže Kumar. „A deo rešenja već se nalazi u našoj postojećoj infrastrukturi. I isplati se za manje od pet godina“.

Širi zaključak je teško ignorisati. Dok se političke debate fokusiraju na to šta sledeće izgraditi, jedna od najhitnijih energetskih strategija koja je već dostupna je da prestanemo da trošimo ono što sistem već proizvodi. U mreži pod pritiskom od strane veštačke inteligencije, elektrifikacije i ekstremnih klimatskih uslova, efikasnost više nije sporedna priča. Ona je oblik kapaciteta, dostupan odmah, skriven pred našim očima.

Ken Silverstajn, saradnik Forbes