專利名稱：能量節(jié)省測量、調整以及貨幣化系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及能量節(jié)省領域。更特別地，本發(fā)明涉及更準確地對過去和未來使用進行建模，對當前使用和節(jié)省下的東西進行測量、在可感測的情況下對當前問題進行診斷并進行調整，以及對能量節(jié)省進行貨幣化。
背景技術：
常規(guī)能量節(jié)省計算通常依賴于從構建的對歷史使用數(shù)據(jù)起作用的工程模型或統(tǒng)計回歸模型導出的能量使用基線預測。核心是在可歸因于較佳能量系統(tǒng)設計和修改的能量減小(節(jié)省)對比可歸因于照常的商業(yè)的那些之間進行區(qū)分的能力。前者被認為具有包括碳排放信用或抵消的附加值，而后者不被認為是這樣的。準確并確信地在這兩者之間進行辨別以及以可信、透明和可執(zhí)行的方式對未來能量使用進行量化的能力已經(jīng)是個問題了。常規(guī)方法包括復雜的統(tǒng)計回歸模型以及工程模型，它們分析多個能量消耗子系統(tǒng)并試圖把組成數(shù)據(jù)聚合到統(tǒng)計未來使用的模型系統(tǒng)中。把這樣的聚合數(shù)據(jù)與用于模型化和聚合的子系統(tǒng)的正進行的計量的使用數(shù)據(jù)進行比較以確定可能例如出自把HVAC系統(tǒng)的中央加熱工廠部件轉換為更高能效的多分布空間加熱子系統(tǒng)的能量節(jié)省。現(xiàn)有技術采用兩個基本方法。第一個涉及對在存在完整的前后數(shù)據(jù)基礎的情況下可以被合理準確地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)使用回歸擬合。弱點是它采用了不表示物理現(xiàn)實且因此可能不能夠表示正在進行的場所的性能的任何物理或操作改變的統(tǒng)計擬合參數(shù)。第二個方法是工程建模方法，依據(jù)字面意思，除非在所涉及的成本和時間與節(jié)省值不成比例的研究背景中完成，否則其對實際能量使用進行建模以達到典型地僅近似加或減百分之30 (±30%)的準確度。圖I是圖示了隨著現(xiàn)有設施的潛在可信的重新設計或改造之前和之后的時間的流逝、基于歷史數(shù)據(jù)的單燃料的回歸建模的現(xiàn)有技術方法以預測未來能量使用(上描記線“以前”情況)，以及預測的或實際的能量消耗(下描記線“以后”情況)的圖。水平軸表示時間推移，要么以小時、天、月，要么以年來加以測量。上平滑描記線圖示了典型地通過根據(jù)公用事業(yè)賬單或模型數(shù)據(jù)的統(tǒng)計建模導出的歷史基線能量消耗。連續(xù)的虛線按照對諸如溫度之類的例行變量的調整來使歷史基線延伸。這表示在缺少高效改進的情況下建筑物會消耗什么樣的能量。斜下降線圖示了在高效措施的安裝期間使用方面的改變。下平滑描記線圖示了基于試圖捕獲所述改進的預計(projected)影響的第二回歸或工程分析的、經(jīng)調整的如改進的能量消耗的預測值(如果改進確實是這樣的，則其當然較低)。這被建筑物操作者用來標識針對錯誤檢測和診斷的異常行為。疊加在下描記線上的矩形點圖示了如通過(一個或多個)公用事業(yè)等級計量儀測量的如改進的建筑物的所測量的實際消耗。在圖I的經(jīng)調整的上歷史描記線和下計量點之間在時間上的任何點處的差表示基于改進的能量節(jié)省或成本規(guī)避，要么是在功率、能量、碳方面測量的，要么在現(xiàn)金值方面測量的。因此，如果上描記線是準確的且更重要地是可信的，則基于所述改進的能量節(jié)省將是清楚的。不幸地是，如下面將進一步論述的，通常該描記線既不準確也不可信。因此，基于常規(guī)建模和計量技術或方法，不存在用于能量信用或碳抵消的成本有效可信基礎。常規(guī)方法還使得簡化了用來預測未來基線能量使用的回歸建模和當前能量使用的準確測量這二者的假設和使用簡化方法。這些簡化的凈效應在建模和測量方面是不準確的且不確定的，例如，缺少可信度?？尚诺哪芰抗?jié)省(例如碳抵消或硬通貨)常常終結于錯誤的財政手段(wrong pocket)。這是因為通常把大概松散的能量節(jié)省性能和/或測量標準(例如，在能量賬單上能量節(jié)省必須為10%或更多)構建到合約協(xié)議中，所述合約協(xié)議比另一方更支持一方的能量信用或貨幣化交易(例如，公用事業(yè)優(yōu)先于消費者)。例如，能量提供者或分發(fā)者可能假定難以測量僅為10%的能量成本節(jié)省并且將愿意僅為這樣的保守節(jié)省假定付費，而隨著時間推移的實際節(jié)省是顯著更大的。該假定常常被表達為如果消費者安裝了特定的能量節(jié)省包，則將把該消費者“視為”已經(jīng)節(jié)省了一些能量，并且不“需要”能量節(jié)省測量方面的精確性或者實際上根本不存在任何測量。因此，規(guī)避了精確測量并且把能量生成歸類到公用事業(yè)的行政或消費者服務線項目而不是被適當?shù)貧w屬為可銷售的(或以其他方式可貨幣化的)能量節(jié)約產(chǎn)品。在2007 年，能效評估組織(Efficiency Valuation Organization, EV0)公布了國際節(jié)能效果測量和認證規(guī)程(IPMVP)。IPMVP企圖建立用來基于多種假設、度量和指導方針測量和說明能量節(jié)省的標準。它進一步建議僅對相干獨立變量進行建模而不對不相干變量進行建模的重要性。它標識出許多這樣的按照推測相干的獨立變量。IPMVP未能標識出任何基于現(xiàn)實的(即，基于建筑科學的)變量以作為其指導方針或提議的一部分。盡管有IPMVP，但是還是沒有被廣泛接受的成本高效的“計量儀”，該計量儀用來測量可歸因于可以按慣例部署在商業(yè)環(huán)境中的能量效率改進的能量使用減小。部分原因可能是公用事業(yè)公司有它們自己的文化焦點，甚至是它們的最進步的(progressive)和隔絕的(decoupled)。該焦點是能量銷售而不是能量效率，其中其性能包括一致性因子、非傳輸成本、本地經(jīng)濟改善以及競爭力、較低的第一成本、穩(wěn)定的長期成本等等。因此，如由IPMVP所描述的廣泛使用的選項C計量已經(jīng)被大大地忽略了以有利于通過公用事業(yè)的中央功率站項目開發(fā)。 建筑科學已經(jīng)教導我們每個建筑物具有一個“特征(signature)”,其描述整個一年內建筑物對可變溫度的反應，要么是以季節(jié)、月、24小時周期、小時來測量的，要么以某其他時間基礎來測量的。在圖2中示出了典型的建筑物特征圖。本領域技術人員將理解，隨著溫度的增加，電力(ELECTRICITY)曲線上升，這大部分是由于空氣調節(jié)/通風需求引起的，而GAS曲線隨著溫度的降低而上升，這大部分是由于加熱需求引起的。這些是有點理想化的曲線，但是它們是建筑物對平均外部溫度改變的功率消耗反應的準確特征。還參見圖2A，其圖示了終端使用能量模型對比平均月溫度的面積歸一化能量組成，以及其標識出在典型設施(例如，建筑物)中能量消耗的主要貢獻者。由美國促進能源效益經(jīng)濟委員會(ACEEE or ACE3)，_，2008公開的H.
Reichmuth, PE 的“A Method for Deriving an Empirical Hourly Base Load Shape fromUtility Hourly Total Load Records”也是本發(fā)明的背景技術。該文章描述了使用非加熱/制冷基礎負荷形狀來導出加熱和制冷終端使用負荷形狀，使用地點最小負荷形狀來抑制該數(shù)據(jù)，以及修整該需求以達到經(jīng)驗的以小時計的基礎負荷形狀的方法。該文章僅從公用事業(yè)的角度(POV)解決了聚合的整個公用事業(yè)(遍及所有公用事業(yè))規(guī)劃。從設施的碳足跡、改進以及對能量成本規(guī)避的計量的POV來看，它沒有解決具體地方或者設施能量追蹤。在以下熟悉的公式中表達了觀看能量成本節(jié)省或信用的常規(guī)方法
S = Ch- Cc 土 Adj,
其中，S是以美元計的能量成本節(jié)省，Ch是歷史能量成本，C。是當前能量成本，以及Adj是調整，所有單位為諸如US美元之類的貨幣單位。隨著此公式而來的問題是能量信用協(xié)議的大多數(shù)方在很大程度上同意該公式和成本因子，但是關于可能在合同下進行的調整強烈不同意。這是因為在常規(guī)方法下，該調整是把純統(tǒng)計變量鏈接到一個或多個現(xiàn)實世界改變的任意嘗試。例如，使用的增加是來自于改進方面的低效率或者來自于辦公設備的附加使用嗎？常規(guī)統(tǒng)計建模把某錯誤引入到了這樣的表面上簡單的計算中。關于能量信用的計算的這些以及其他不確定性仍然未解決和未決定，從而削弱了能量效率的值。在簡要概述中，現(xiàn)有技術未能教導適當?shù)挠嬃?技術)或者計量儀(“計量儀器”)以用于以能夠被成本高效地應用在例行商業(yè)環(huán)境中的方式可靠地、準確地、可重復地、并且因此可信地預測和/或測量能量節(jié)省。此外，現(xiàn)有技術未能教導以能夠被成本高效地應用在例行商業(yè)環(huán)境中的方式可靠地、準確地、可重復地、并且因此可信地說明作為系統(tǒng)解決方案的能量成本規(guī)避的集成系統(tǒng)和方法。


圖I是圖示了在相同的時間間隔上針對當前狀況所預測的設施的歷史能量消耗對比其實際計量的能量消耗的軌跡的圖。圖2是圖示了如由兩個不同的電力和氣體消耗曲線對比平均室外溫度(T)來表征的建筑物的對溫度的“特征”反應的圖。圖2A是圖示了歸一化的模型終端使用能量成分對比均值或平均月溫度的圖案化圖，其中，每種顏色表示諸如建筑物之類的設施內以及周圍的不同成分。圖3是圖示了所發(fā)明的效率生成器系統(tǒng)的一個實施例的系統(tǒng)框圖。圖4是在基于建筑科學的能量效率生成系統(tǒng)及其貨幣化方面圖示了本發(fā)明的另一方面的系統(tǒng)框和處理流程圖。圖5是描繪了用于對從能量消耗設施重引導到所計量的公用事業(yè)網(wǎng)的能量進行量化的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例在把三個有意義的增強結合到遵守IPMVP的過程的同時(這使得其更加魯棒)遵守國際節(jié)能效果測量和認證規(guī)程(IPMVP)的原則。兩個這樣的增強是使用模擬建筑物模型(在本文中還被稱為“模擬設施模型”，或者ABM)的結果，所述模擬建筑物模型是基于所測量的能量使用和一致的溫度數(shù)據(jù)的組合的物理/統(tǒng)計模型=(I)ABM提供了對受物理定律以及數(shù)學約束的數(shù)據(jù)的奇異擬合，并且因此唯一地表示實際建筑物，以及(2)該過程允許將能量使用解聚為分量終端使用(加熱、制冷等等)，其在兩個初始診斷方面以及在針對隨著時間推移的建筑物的非例行改變進行調整的方面給予幫助。第三個增強是將統(tǒng)計不確定性結合在對節(jié)省的估計中，其提供了對所需數(shù)據(jù)的質量控制。在本文中術語“非例行改變”指的是在設施內對于設計、材料、配置、結構、能量消耗器具等的改變，其具有導致能量負荷圖案中的持續(xù)位移的潛力。這些可以包括安裝更高能效的器具、絕緣墻、安裝太陽能板以產(chǎn)生功率、以及其他持續(xù)的能量負荷變化的改變。一般且預期的改變(諸如建筑物占用率、能量使用或者所使用的能量類型的季節(jié)改變、由于日常人類活動而引起的能量消耗方面的一般變化等等)通常被認為是“例行改變”。這些增強提供了兩個重要益處(I)用于處理在建筑物中發(fā)生的普遍改變的清晰過程，并且其常常產(chǎn)生對更典型的測量和認證(M&V)方法的挑戰(zhàn)，以及(2)在合同規(guī)定的節(jié)省估計方面的更大的準確性和確定性。采用這些增強，本發(fā)明不僅滿足遵守IPMVP的要求，而且它甚至是更加嚴格的，其包括更多的特征，并且是比先前已經(jīng)實施的更清楚、更約定俗成的過程。該增強的過程實施例足夠魯棒以便滿足成為公用事業(yè)提供者的能量供應組合(portfolio)的一部分的需求，以及以便向建筑物操作者提供針對性能的改進基礎。實際上，我們把來自此增強M&V過程的輸出稱為虛擬計量儀，并且把通過該虛擬計量儀計算的節(jié)省稱為效率生成(efficiency generation, EG)。所發(fā)明的實施例的關鍵特征包括但不限于(1)提供了比所要求的或者常規(guī)應用的更嚴格的M&V，以便遵守IPMVP ; (2)包括組合的物理/數(shù)學模型(ABM)，被校準到實際公用事業(yè)賬單，以使實際上來自回歸模型的結果具有基礎，以及為對任何未來的非例行調整的分析做準備；(3)說明例行調整，遵循最佳實踐建模過程，包括提供回歸模型的統(tǒng)計特性，諸如不確定性，以及(4)對基于期望的置信水平和預期的節(jié)省獲得歷史(預計前)狀況的魯棒基線模型所必須的要求數(shù)量的數(shù)據(jù)進行量化。從計劃性角度來看，一個或多個實施例提供了若干附加優(yōu)點。由于把所得到的模型結合于實際建筑物，所以結果是較不主觀的并且是高度可復制的。而且，該過程是自動化的，這相當大地減少了分析時間和成本。由于準確性的增加以及在基于歷史使用數(shù)據(jù)對未來基線使用進行建模以及測量、記錄和報告實際能量使用節(jié)省、以及把兩者都鏈接到實際建筑物特性方面的使用的簡易性，所以本發(fā)明在能量節(jié)省測量、診斷、調整、審計追蹤和信用或貨幣化方面是有用的。雖然所發(fā)明的實施例是遵守IPMVP選項C的，但是它們還包括若干增強，如本領域普通技術人員將基于本文所提供的說明意識到的那樣。和現(xiàn)有技術方法不同，所發(fā)明的實施例中的一個或多個包括對設施的非例行改變的能量使用影響，包括能量節(jié)約改進。本發(fā)明因此在各種開發(fā)者、合約方、項目設計者、供應者、工程師、貸方、基于化石的(碳)供應者以及分發(fā)者、和信用聲譽好的經(jīng)紀人(例如，其中的能量服務公司(ESCO))之間“使賽場平等”。進入建筑物中的能量流例如被理解為由碳足跡來表征，由于它們直接或間接地依賴于逐漸減少的化石燃料源，所以碳足跡越來越容易被理解并且是測量的。來自一個或多個建筑物、工廠(例如，廠子)、或者園區(qū)、或者其任何組合(在本文通常且故意地被概括地稱為“設施”，無論是單獨地還是全體地都是如此)的碳排放可以從其導出。因此，本發(fā)明的實施例包括到建筑物的應用，該建筑物無論是單獨地，還是多個但被聚合為一個實際的或概念上的設施。因此，現(xiàn)在可以更好地量化來自設計為節(jié)約或者來自于已有設施的改造的效率增益，并且可以更好地回答重要的附加性問題。進入建筑物中的能量流包括直接燃料類型(天然氣)和間接燃料類型(煤、氣、電力生成中的油混合物、冷水、熱水或蒸汽流)，因此，當正更準確地測量這樣的流入物時，正更準確地測量碳足跡。對于更準確地測量的碳足跡的節(jié)省是更準確地減少的碳排放的結果，并且有助于從歷史觀點上說成問題的附加性確定。這些節(jié)省還產(chǎn)生了有價值的信用或其他貨幣化回報，像對于在產(chǎn)生能量成本規(guī)避方面所涉及的那些而言賺得的收入或者甚至是應得的利潤。準確地預測未來或者當前能量節(jié)省或者成本規(guī)避的能力是所發(fā)明的系統(tǒng)的更大的能力的結果，該更大的能力用來在由與建筑物的主要目的相關聯(lián)的使用增加或減少(其通常不表示附加性)所引起的消耗改變和由較佳建筑物和能量系統(tǒng)設計(其通常確實表示附加性)所引起的消耗改變之間進行區(qū)分。因此，經(jīng)受如由本發(fā)明所提供的這樣的建模和測量的建筑物可以潛在地適格于迄今為止將是不可實現(xiàn)的建筑物碳信用或抵消。此外，所發(fā)明的系統(tǒng)提供了足夠的審計和記錄透明度，將出現(xiàn)可以滿足針對能量節(jié)約和可貨幣化的成本規(guī)避的附加性和市場可交易性的國內和國際規(guī)范的新標準?，F(xiàn)在參考圖3，將描述一個實施例中的所發(fā)明的能量效率生成器系統(tǒng)10?！澳芰啃噬善鳌敝傅氖怯糜趯崿F(xiàn)由該系統(tǒng)“供應”到地球的能量網(wǎng)的能量成本規(guī)避(新的能量形式，或者至少一種新的定義能量的方式)的所發(fā)明的機制。它可以被認為是作為提供這樣的能量成本規(guī)避的量化的精確儀器。在此領域中的一些人把單位功率和能量節(jié)省分別稱為“負瓦”或者“負瓦-小時”。所發(fā)明的系統(tǒng)10的典型的實施例包括一個或多個變量或因子回歸建模器100、定標(scale)和聚合機構102、公用事業(yè)等級“智能”計量儀104、能量節(jié)約計算器106和數(shù)據(jù)集/表單/報告(匯報)機構108。將把建模器(modeler) 100理解為包括一個或多個相干變量，其包括插塞負荷(plug load)、天氣、地點、周圍、占用率、空間使用、操作小時、以及建筑科學。應當注意，在圖3中，建筑科學由實線指示，而其余的因子由虛線指示。這是使建筑科學對所發(fā)明系統(tǒng)的重要貢獻突出。定標和聚合機構102可以采用簡單效應-乘法器(effect-multiplier)的形式，其考慮來自一個或多個子系統(tǒng)或建筑物的多個建模輸入。該定標和聚合機構102或者“數(shù)據(jù)聚合器”通常與計算器106耦合，并且另外與建模器100和“智能”計量儀104中的任一個或者這二者耦合。在典型的實施例中，該數(shù)據(jù)聚合器包括設備可讀指令，其被配置為當由數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時促使數(shù)據(jù)聚合器聚合來自兩個或更多個建筑物的基于時間的設施能量負荷數(shù)據(jù)。于是認為所聚合的數(shù)據(jù)表示包括兩個或更多建筑物的單個設施。計量儀104優(yōu)選為智能計量儀，其實時地精確測量設施能量負荷并且把精確的負荷數(shù)據(jù)供應給計算器106。然而，更廣泛地，“合適的”計量儀104幾乎可以是被配置為測量被一個或多個子系統(tǒng)和/或設施(例如，建筑物，建筑物群、等等)的終端使用利用的能量源(例如，電力、氣體、等等)上的負荷(例如，使用、流、消耗、需求)的任何已知的能量計量裝置。計算器(或比較器、或者差異器(differencer)) 106有效地確定兩個基于時間的輸入之間的實時或運行時間的差或增量(A )。數(shù)據(jù)集匯報機構108可以輸出從計算器106接收的數(shù)據(jù)，無論該數(shù)據(jù)是原始的、經(jīng)處理的、制成表格的、制成圖形的，還是以對用戶而言有用的其他形式。用戶例如可能包括正試圖可能在能量節(jié)省性能合同(ESPC)下貨幣化能量節(jié)約措施(ECM)的能量服務公司(ESCO)0本領域那些技術人員將意識到數(shù)據(jù)集匯報機構108的實施例可以產(chǎn)生半或全自動化的賬單，例如機構108可以直接生成表示所賺能量信用或抵銷的發(fā)票。依據(jù)本發(fā)明的這樣的報告可以采用任何合適的形式，例如硬拷貝或電子的。針對圖4進一步論述上面描述的建模器100、定標和聚合機構102、計量儀104、計算器106以及數(shù)據(jù)集匯報機構108的附加實施例，并且所述附加實施例照樣被預期為處于依據(jù)圖3中所描繪的實施例的那些特征的范圍之內。數(shù)據(jù)集108還可以在設計為節(jié)約的功能塊110處由設計人員手動或自動地審閱，其輸出可以由回歸建模器100重新建?；蛘咴冀?，所述回歸建模器100在將被在本文中稱為閉環(huán)設計和計量系統(tǒng)100的東西中。因而，出于節(jié)約的考慮，可以在塊110處執(zhí)行原始設施設計，并且可以依據(jù)本發(fā)明針對其有效性對這樣的最佳設計實踐的結果進行監(jiān)視。可替換地，可以在塊110處執(zhí)行經(jīng)修改的設施設計(設計修改)以實現(xiàn)更大的能量成本規(guī)避。智能計量儀104還可以包括控制器部分，其例如實時響應于性能測量而有效地控制建筑物的加熱和制冷子系統(tǒng)。例如，它可以使用用于數(shù)據(jù)分析的比例積分微分(PID)方法，因此不僅說明第一階功率需求而且還說明第二和第三階需求。因而，可以針對設施的加熱、制冷和其他能量消耗子系統(tǒng)的更高效和響應控制來監(jiān)視功率使用、功率使用率(一階導數(shù))、以及甚至功率使用的變化率(二階導數(shù))。常規(guī)統(tǒng)計回歸不能被容易地應用到以物理建筑物參數(shù)而不是統(tǒng)計系數(shù)來表達的模型。因此，本領域那些技術人員將意識到溫度加基于建筑(設計、工程、構造、建筑物材料，等等)科學的數(shù)學反應方法的重要內含物(可能排除其他變量)，其避免了常規(guī)統(tǒng)計回歸以及其使用軟件實現(xiàn)的數(shù)學算法，該軟件實現(xiàn)的數(shù)學算法包括通過允許把物理屬性歸因于該數(shù)據(jù)而改進了建模的新穎的最速下降解收斂技術。對于基于時間的(例如，周期的)使用數(shù)據(jù)的任何給定集而言，這里把所得到的整個建筑物模型叫做等價的“模擬建筑物模型”(ABM)。在真實的意義上來講，ABM是逆模型它是產(chǎn)生與真實建筑物相同的周期性(例如，按月)能量賬單模式的假設非常簡單的建筑物的模型。下面相當詳盡地描述基于建筑科學的建模的方法?？偟膩碚f，建筑物或建筑物群越大，所述特征就越準確。圖I中所示出的函數(shù)關系基于按月平均溫度，并且足以在按月平均的基礎上對建筑物或建筑物群的按月性能進行量化。依據(jù)本發(fā)明已經(jīng)把此量化水平確定為足以支持合約關系，其在不考慮節(jié)省的精確定時的情況下處理按月能量節(jié)省。在實踐中，節(jié)省值常常是非常與時間有關的，諸如炎熱夏季下午的節(jié)省對于在此時必須購買成本高的額外功率的公用事業(yè)而言更有價值。因此，以一天中的時間為基礎、采用被區(qū)分為按小時分類(高峰、非高峰、按月最大峰，等等)的能量估值來構建大多數(shù)能量合同。為了與用于對能量和節(jié)省進行估值的常用合同基礎對準，必須進一步通過把按日平均能量使用的估計擴展到相關聯(lián)的按小時平均能量使用的估計來產(chǎn)生圖2中發(fā)現(xiàn)的按日平均能量使用或節(jié)省的估計。這通過使用與圖2中所描畫的相同的按小時負荷測量(如被聚合以產(chǎn)生按日或按月平均能量使用函數(shù))來完成。第一步是把圖2中所示出的能量特征解聚為其構成終端使用。能量特征應當被看作如圖2A中所圖示的若干基礎終端使用的和?；A終端使用是已被對按月公用事業(yè)賬單數(shù)據(jù)(表示包括所有燃料的整個建筑物能量使用數(shù)據(jù))和相關聯(lián)的平均按月溫度進行擬合并且從該按月公用事業(yè)賬單數(shù)據(jù)(表示包括所有燃料的整個建筑物能量使用數(shù)據(jù))和相關聯(lián)的平均按月溫度導出的物理參數(shù)的固有結果。開發(fā)構成能量終端使用的模型的需求是使物理模型擬合按月公用事業(yè)數(shù)據(jù)而不是簡單的統(tǒng)計模型的最有意義的原因之一?，F(xiàn)有技術通常使簡單的統(tǒng)計模型分別擬合電能量和燃料(氣體)能量。在現(xiàn)有技術中，這些分別導出的模型沒有利用建筑物或設施的能量平衡，其是使得能夠實現(xiàn)對構成終端使用的準確確定的必要信息。好的工程實踐要求建筑物模型涉及建筑物的能量平衡以便準確估計能量使用之間的相互作用。例如，由電照明生成的熱可以減小用來加熱一空間所必要的氣熱量，或者電照明和計算機負荷還變成制冷負荷。相比之下，本發(fā)明使建筑物或建筑物群的簡單物理模型同時擬合電和氣體賬單數(shù)據(jù)這二者，從而使用通過參考建筑物能量平衡提供的分析優(yōu)點。在本發(fā)明中，建筑物的物理模型是若干構成能量終端使用模型的和，從而使得每個構成能量終端使用對(versus)按月平均溫度的函數(shù)是該模型的固有結果。對于構成能量終端使用中的每一個而言，使用按小時負荷測量結果來產(chǎn)生“按小時負荷因子”，其中針對特定小時的按小時負荷因子是小于I的分數(shù)，其描述針對在該特定小時中使用的該構成終端使用的按日平均能量的部分。自然地，針對一天中的所有24小時的負荷因子將總計為I。對于每個構成終端使用而言，將存在一組24個按小時負荷因子。對于一些構成終端使用而言，針對每個月可能有必要產(chǎn)生不同的按小時負荷因子集。構成終端使用廣泛地匹配于加熱、制冷、基本負荷、室內熱水(DHW)、以及任何已知或計量的終端使用的能量使用分類。本發(fā)明中的該廣泛分類的使用是在時間和間接成本方面的主要節(jié)省，其將以其他方式在最終對最后結果幾乎沒有影響的編譯細節(jié)中被采用。實際上這些非常廣的分類聚合了更多的詳細且顯著的終端使用差別，諸如照明、插座、風扇等。在沒有更詳細的差別的情況下，使用該廣泛分類常常是誤差源。依據(jù)本發(fā)明、通過使用相同的按小時負荷數(shù)據(jù)來導出如圖2中所圖示的聚合物理模型和針對構成終端使用的按小時負荷因子這二者，使由于此廣泛分類而引起的誤差最小化。在本發(fā)明中還通過確切地使用與在擬合該數(shù)據(jù)的物理模型中所使用的相同的按小時負荷因子導出中的構成終端使用分量來使由于廣泛表征而引起的誤差最小化。如圖2中所示，最適合于本發(fā)明的建筑物和建筑物群將具有有條理的溫度相關性。這本質上是季節(jié)相關性，其中在夏季用于制冷是最大能量使用，而在冬季用于加熱是最大能量使用。近似四月和九月的中間季節(jié)將具有最小的加熱和制冷，并且某些天可能除了維持處于待機狀態(tài)的加熱和制冷系統(tǒng)所必要的最小輔助能量使用(其在這里被視為是被指定為基礎負荷能量的構成終端使用能量的一部分)之外，基本上不具有加熱或制冷。參考針對三月一四月和九月一十月的月份的按小時負荷測量結果來產(chǎn)生針對基礎負荷的按小時負荷因子?？赡苄枰獙τ诓煌奶祛愋?占用的，未占用的，等等)來產(chǎn)生分別的按小時負荷因子集，但是在大多數(shù)情況下其是不必要的。針對特定的天類型的按小時負荷測量結果被根據(jù)一天中的小時來分類，并且建立針對24小時中的每一個的最小負荷。這些24小時的按月最小負荷組成了 24小時負荷形狀(load shape)，其是最小負荷的軌跡，并且其被看作基礎負荷的負荷形狀。此最小負荷形狀可能包含具有公知或測量的負荷形狀的子部分，諸如用于外部照明，其可以是單獨指定的構成終端使用。以此方式，當它是可獲得的時，本發(fā)明使用公知的信息。由于這些已經(jīng)是已知的，所以未產(chǎn)生針對公知負荷的按小時負荷因子。于是根據(jù)最小負荷的軌跡和作為它的一部分的公知負荷之間的差來產(chǎn)生負荷因子。按照定義的按小時負荷因子是每個單獨的小時內發(fā)生的按日負荷的該分數(shù)。然后參考針對加熱和制冷季節(jié)的按小時負荷測量結果來產(chǎn)生針對加熱和制冷構 成終端使用的按小時負荷因子。對于加熱和制冷這二者而言，標識出每個加熱或制冷月的峰值負荷日，以及來自此峰值日的負荷形狀變?yōu)閺钠鋵С鲠槍γ總€加熱或制冷月的加熱和制冷按小時負荷因子的負荷形狀。把峰值日負荷形狀而不是平均日負荷形狀用作參考，這是因為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它是驅動該負荷的人類和控制行為的最清晰的表達。然后根據(jù)由針對加熱或制冷日的總峰值日負荷和先前已經(jīng)計算出的基礎負荷、以及任何其他已知負荷之間的差限定的按小時負荷的形狀來導出針對構成加熱和制冷能量終端使用的按小時負荷因子。對基于建筑科學的建模的重要性的上述論述不破壞圖3的將多個因子包括到建模器100中的重要性。本文描述和圖示的其他因子將被本領域的那些技術人員理解為表示可以用來覆蓋建筑科學數(shù)據(jù)的次級重要性的第二層因子。換言之，基礎劃線(base-lining)應當首先是基于建筑科學的，并且然后可以按期望或需要在邊緣中用其他因子加以調整。本文把模擬建筑物建模器100定義為一裝置，其被配置為依據(jù)本文所描述的終端使用方程產(chǎn)生“模擬建筑物模型”(本文還稱為變量或因子回歸模型、等價模擬模型、或者模擬設施模型)。建模器100計算計量的總建筑物能量使用以作為主要建筑物能量終端使用的和。已經(jīng)證明相對小的參數(shù)集是足夠全面的以支持合理的能量平衡，以及更是足夠獨立的以允許可防御的回歸解(regression solution)。建模器使用僅八個關鍵參數(shù)的集合一內部和外部增益、聚合歸一化UA、加熱和制冷效率、服務水加熱、熱攔截(heat intercept)和冷攔截(cool intercept) 一以在氣體加熱的辦公建筑物中產(chǎn)生魯棒且可重復的能量特征。然后可以把這幾個參數(shù)/變量插入到建筑物能量終端使用的估計中。建模器在按月平均溫度作為主要獨立變量的情況下進行操作。在此按月能量聚合水平下，短期熱瞬變值最終得到平衡，留下季節(jié)溫度改變作為主要驅動器。在此高聚合水平下，可以合理地擬合所觀測的按月數(shù)據(jù)的終端使用建筑物模型在代數(shù)上變得十分簡單。在表I中以及在隨附的論述中列出并論述此模型中所使用的變量。表I-等價的模擬建筑物參數(shù)
參數(shù)，符號I單位j注釋
歸一化的聚合UA, UA gTU/defthrm它解出_
內部增益，Qin_w/lV_己解出_
外部能量，Qext_WlF_內部增益的固定百分比歸一化的SWH，SWH j加侖/天/ft2|已解出 熱攔截，Ht—T華氏度已解出
冷攔截，Ct_T華氏度已解出_
加熱效率，Eh_無單位假定為.75_
制冷效率，COPI無單位 I已解出—
*歸一化為主題建筑物中的被調節(jié)空間的地板面積。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)表I中的參數(shù)足夠支持商業(yè)建筑物的通用終端使用能量模型。在表I中注意假定了參數(shù)中的兩個參數(shù)，而其他六個參數(shù)都根據(jù)該數(shù)據(jù)解出。通過此模型、(基礎負荷、加熱和制冷能量)估計的能量使用中的大部分是基于通過回歸從該數(shù)據(jù)導出的唯一建筑物參數(shù)的?！け鞩的參數(shù)都間接地通過它們在能量終端使用的計算中的角色來在該建筑物能量模型中起作用。因此，對這些參數(shù)的此論述可以涉及它們在隨后的各種能量終端使用方程中的作用。聚合UA，UAn —這是建筑物的聚合熱損失參數(shù)。它包括建筑物熱損失/增益和通風損失/增益，其還是溫度敏感的，全部被按平方英尺的地板面積歸一化。此變量在代數(shù)上表示建筑物的聚合溫度相關特性，包括熱損失和通風損失，但是不包括加熱或制冷效率。這樣的聚合值將非常難于直接通過各個測量結果的組合來計算。但是在逆模型的背景下，所有這些熱和通風因子的聚合效應是相對直接的用于確定，并且在特征化結果中是有用的?？偟膩碚f，此溫度斜率與建筑物能量特征中的可見斜率稍微不同。在終端使用方程中，它在估計加熱和制冷終端使用這二者的過程中起作用。內部增益Qin是在用來計算加熱和制冷終端使用的凈負荷中起作用的那部分基礎負荷。在此模型中，該基礎負荷的部分是在加熱和制冷負荷中不起作用的外部增益。外部能量Qext被假定為內部增益的小的固定百分比；通常近似5%，但是從建筑物到建筑物可以變化。外部能量的主要成分通常但是不排他地是室外照明和標志。明顯例外包括實質上定位在建筑物、大的停車場結構等外部的大數(shù)據(jù)中心。服務水加熱SWH是在七月至九月中出現(xiàn)的以水/天的經(jīng)加熱加侖為單位來表達的非空間熱氣體能量使用的平均，對于該類型的建筑物而言其允許此變量相對于似乎合理的熱水使用的詳細巡查。如果不存在夏季氣體使用，并且因此沒有氣體SWH，則假定電SWH為.002加侖/天/ft2。SWH終端使用的估計是基于季節(jié)變化的入口水溫度，并且因此具有輕微的季節(jié)變化。存在許多情況，在這些情況中此參數(shù)比單獨對于熱水加熱而言是似乎合理的大得多，這是因為諸如對于分發(fā)環(huán)或重新加熱而言它包含其他顯著的夏季氣體使用。熱攔截Ht是最高溫度，在該最高溫度處觀測到加熱，并且在終端使用方程中假定在低于此的溫度處熱負荷將線性增加。雖然此溫度受內部設定溫度影響，但是它還受內部增益和控制誤差影響。在實踐中，當內部增益對加熱有貢獻時，此溫度將低于內部溫度，但是已經(jīng)觀測到此溫度高于內部溫度的許多情況。這些暗示過加熱或重新加熱。此加熱攔截溫度是潛在控制誤差的強指標。制冷攔截Ct是最低溫度，在該最低溫度處觀測到制冷，并且在終端使用方程中假定在高于此的溫度處制冷負荷將線性增加。雖然此溫度受內部設定溫度影響，但是它還受內部增益和控制誤差影響。在實踐中，當內部增益對制冷負荷有貢獻時，此溫度將低于內部溫度。此變量實際上在內部增益和制冷之間對電能量進行劃分，并且在溫和的制冷主導的氣候中(諸如南加利福尼亞)在關于制冷在什么溫度處開始的能量特征上不存在可見的平衡點溫度。該制冷開始于最低觀測溫度并且在該溫度之上線性增加。在這些不明確的情況中，制冷攔截未被很好地限定，并且該模型可能不正確地解出不合理地低的制冷攔截，其導致夸大的制冷負荷和不合理地低的內部增益。因此，把此變量約束為不低于小于最小輸入溫度的一度華氏溫度(近似0. 6攝氏度)。此約束實質上允許把合理的最大內部增益應用于不明確的情況。加熱效率Eh是假定的加熱效率。原則上它可能是解出的而不是假定的變量。然而，它接近于與溫度敏感聚合UA線性對應，并且其為整體回歸增添了某種不穩(wěn)定性。雖然加熱效率從建筑物到建筑物可能變化，但是它通常將處于70-85%的范圍中。在此工作中，假定加熱效率為75%。已經(jīng)觀察到了實際效率顯著地小于該假定的幾個稀有情況，并且這些情況在不常見的高聚合UA和制冷效率COP中得以揭示。制冷效率COP是制冷能量的性能的表觀系數(shù)(COP);即，被冷卻空氣的熱能量含量相對于用來冷卻該空氣的電能量的比率，如采用相同的測量單位表達的那樣。假定針對制冷的聚合UA與用于加熱的聚合UA相同。在實踐中可能不是這樣，因為在制冷季節(jié)期間可能存在更多的通風，或者某其他熱特性可能季節(jié)性地改變。制冷COP包括制冷的實際COP，并且它包括熱特性的季節(jié)改變的效應。全模擬建筑物模型包括把用于特定終端使用的能量規(guī)定為平均按月溫度的函數(shù)的若干能量終端使用模型的和。下面的用于導出和/或歸因于對于特定終端使用的總按月建筑物能量使用的一部分的每個方程或方程組在本文中被定義為“終端使用模型方程”。從針對特定終端使用執(zhí)行終端使用模型方程或方程組導出的結果在本文中被定義為“終端使用模型”。例如，對于下面所述的針對每個終端使用的每個方程或方程組而言，從內部增益終端使用模型方程導出的終端使用模型在本文中被定義為“內部增益模型”，從“空間熱”氣體終端使用建模器導出的終端使用模型在本文中被定義為“空間熱模型”，等等。整個終端使用方程組包括表I中的模型參數(shù)和平均按月溫度的函數(shù)，并且實質上減小到采用六個未知數(shù)的聯(lián)立方程。此方程組不容易通過常規(guī)的線性回歸解出，并且相反借助于迭代最速下降收斂算法來解出。此類型的數(shù)學方法依靠這樣的假定存在導致對該數(shù)據(jù)的最佳擬合的真實建筑物模型參數(shù)的唯一組合，以及所述解在也可以導致良好擬合的偽參數(shù)集上將不收斂。構建收斂路徑在此類型的數(shù)學中總是重要的，并且它通常是通過認真地設計(tai Ior )初始條件和通過控制迭代步驟來完成的。當前的建筑物模型已經(jīng)證明對于具有電和氣體能量的建筑物而言是穩(wěn)定且可重復的。針對五個模擬建筑物參數(shù)的解實質上是具有大約12-24個信息項的五個未知數(shù)方面的問題。理想地，這在代數(shù)方面可能被完成，但是它將是非常冗長乏味的，并且它將難以隨著該過程可能被適配到新的情形而改變?？梢员苊獯鷶?shù)復雜性的方法在這里被稱為最速下降的方法。此方法已經(jīng)在數(shù)學課本中進行了描述并且此方法超出了該論述的范圍以詳細地重復。特定應用被稱為Fletcher-Powell方法。通常這是一般用在復雜問題中的迭代方法。它通過建立擬合指標的質量(諸如CHI平方或R平方(這里叫做“擬合指標”))而開始，其與在能量使用數(shù)據(jù)和與從該模擬建筑物模型導出的相同的數(shù)據(jù)的估計之間的差成比例。
簡要地，該過程開始于針對所有的未知變量的假定解，以及立即將所有未知數(shù)的值迭代地改變小的量，始終尋求導致該數(shù)據(jù)和該模型之間的更接近的擬合的改變。未知數(shù)的小改變不是隨機的，而是對于每次迭代，以使得導致稍微更好的擬合的這樣的方式來改變每個變量。對每個變量的小的遞增改變通過在兩個條件下評估該模型來導出一個采用該變量的當前值，而第二個采用改變了稱為“固定改變”的小的固定量的變量。對于每次迭代，每個變量被改變這樣的量，該量與在這里被稱為針對該變量的梯度的事物成比例，并且由下式規(guī)定
(擬合指標I 一擬合指標2)/ (變量的固定改變)，其中，對于每個不同變量而言，變量的固定改變是不同的固定數(shù)。對于建筑物能量數(shù)據(jù)的分析，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所引入的針對每個變量的改變通常應當近似為該變量的初始值的1/1000?？偟膩碚f，針對每個變量的梯度將隨著該變量的值而改變，而其他變量隨著每次迭代而改變。因此，對于每次迭代而言，必須針對每個未知變量來計算新的梯度。針對每個變量的梯度僅與將被應用于每個變量的改變的整體成比例。將被應用于每個未知變量的全遞增改變將基于乘以活動因子的該梯度。此分析中的活動因子對于每個變量而言通常是不同的恒定數(shù)，并且不像梯度那樣，活動因子不隨著每次迭代而改變。諸如這些之類的方法要求假定的開始點合理地接近最終解，并且對變量的迭代改變給彼此帶來一定關系。在任何特定問題中，該方法的成功依賴于作出關于開始點和變量改變所按照的相對速率的良好選擇。如果這些選擇不足夠好，則將找不到對于未知變量的滿意解，這是因為變量都將以與每次迭代不協(xié)調的方式改變，從而使得該數(shù)據(jù)和該模型之間的差將絕對不會減小，并且實際上可能實際上增加了。這被稱為“收斂失敗”。使該過程收斂是此類型數(shù)學中的焦點挑戰(zhàn)。要求對特定問題類別的良好物理和數(shù)學理解以使該方法對該類問題起作用。在此情況中，通過來自許多成百上千的建筑物的能量數(shù)據(jù)的分析來通知該過程，并且此信息已經(jīng)被用來設計將利用建筑物能量數(shù)據(jù)可靠地工作的過程，如下面所論述的那樣。這里特定的感興趣的問題涉及創(chuàng)建建筑物的能量使用的模型。這是特別復雜的問題，這是因為用于建筑物的能量使用數(shù)據(jù)可能受到無規(guī)律的占用行為以及非恒定的故障控制的強烈影響，其可能不是可以通過任何種類的模型描述的。另外，即使占用者和機器正正確且有規(guī)律地執(zhí)行，建筑物能量使用的模型也最多是復雜得多的真實情形的高度簡化近似。簡而言之，任何種類的建筑物模型和該數(shù)據(jù)之間存在顯著且不可避免的誤差量，并且此差可能干擾或改變包括此最速下降方法在內的任何數(shù)據(jù)分析或回歸過程的收斂。不管這些顯著的誤差源如何，針對大多數(shù)建筑物的能量使用數(shù)據(jù)示出了非常明顯的圖案。因此，對于此特定類的問題而言，已經(jīng)使初始條件和變量的遞增改變的選擇適應于建筑物能量使用的物理性質以及與它相關聯(lián)的誤差。字面上存在初始變量條件和活動因子的無限種類的組合，并且許多將導致良好的結果，不過一些組合將需要更多的迭代以便成功地收斂，而一些組合可能不收斂。在可以成功收斂的組合之中，最終被解出的變量的值將稍微依賴于初始條件、活動因子、以及甚至固定變量改變的大小而不同。最終值將是接近的，無論導致它們的路徑是什么，然而，由于此過程被應用在“公用事業(yè)節(jié)約計量”的背景中，所以重要的是關于初始條件和活動因子是特定的，從而使得該計算是可嚴格地重復的。經(jīng)驗建立了在表2中闡述的初始條件和活動因子的值將導致未知變量的解。表2-初始值和活動因子
權利要求
1.一種能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，包括 計量部分，其被配置有適合于測量外部環(huán)境溫度的熱計量裝置和適合于測量設施的能量負荷的能量計量裝置中的每一個；以及 建模機構，其與所述計量部分耦合并且被配置有被存儲的設備可讀指令，其中，所述指令被配置成當由數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時使得所述建模機構處理與第一時間周期相關聯(lián)的第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)和也與該第一時間周期相關聯(lián)的第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)中的每一個，以及產(chǎn)生第一模擬設施模型，其中所述第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)表示針對所述第一時間周期的總設施能量負荷，以及其中所述第一模擬設施模型包括多個標識的終端使用能量負荷部分。
2.如權利要求I所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，還包括 模擬設施模型數(shù)據(jù)庫，其包括與所述建模機構耦合的非瞬時數(shù)據(jù)存儲介質，其中所述模擬設施模型數(shù)據(jù)庫被配置為從所述建模機構進行接收以及可檢索地存儲所述第一模擬設施模型。
3.如權利要求I所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，其中所述設施包括一個或多個建筑物、一個或多個工廠、一個或多個園區(qū)、或者其任何組合中的任何。
4.如權利要求I所述的能量節(jié)約商品化機構，其中處理第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)和第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)中的每一個包括執(zhí)行迭代最速下降收斂算法。
5.如權利要求I所述的能量節(jié)約商品化機構，其中所述建模機構還被配置為依據(jù)與第二時間周期相關聯(lián)的第二組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)來重新計算所述多個標識的終端使用能量負荷部分，其中所述第二時間周期不同于所述第一時間周期。
6.如權利要求I所述的能量節(jié)約商品化機構，還包括 控制器部分，其在工作中與設施的加熱子系統(tǒng)和制冷子系統(tǒng)中的任一個或者這二者耦合，所述控制器部分包括被配置為當被執(zhí)行時影響所述加熱和制冷子系統(tǒng)中的任一個或者這二者的控制的指令。
7.如權利要求5所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，還包括 計算器，其被配置為對重新計算的多個標識的終端使用能量負荷部分的和和與所述第二時間周期相關聯(lián)的第二組設施能量負荷數(shù)據(jù)進行比較。
8.如權利要求I所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，其中所述計量部分還包括多個能量計量裝置，每一個均適合于測量所述設施的總能量負荷的一部分。
9.如權利要求7所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，還包括 數(shù)據(jù)聚合器，其與所述計量部分、所述建模機構以及所述計算器中的任何一個或者任何組合耦合，其中，所述數(shù)據(jù)聚合器包括設備可讀指令，其被配置為當由數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時使得所述數(shù)據(jù)聚合器聚合來自所述多個建筑物的第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)。
10.如權利要求7所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，還包括 數(shù)據(jù)記錄機構，其在工作中與所述計算器耦合，并且被配置為在非瞬時機器可讀數(shù)據(jù)存儲介質和人類可讀介質中的任一個或者這二者處記錄重新計算的多個標識的終端使用能量負荷部分的和、和與所述第二時間周期相關聯(lián)的第二組基于時間的設施能量負荷數(shù)據(jù)的總能量負荷之間的定量差。
11.如權利要求7所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，其中把從包括所述計量部分、所述建模機構、模擬設施模型數(shù)據(jù)庫、所述計算器、數(shù)據(jù)聚合器以及數(shù)據(jù)匯報機構的組中選擇的兩個或更多個配置為單一設備。
12.如權利要求7所述的能量節(jié)約商品化系統(tǒng)，還包括 公用事業(yè)網(wǎng)，其與所述計量部分耦合以接收從所述設施重定向的能量，其中所述重定向的能量通過所述計算器來定量地測量。
13.一種用于對從能量消耗設施重定向到所計量的公用事業(yè)網(wǎng)的能量進行量化的方法，包括 在整個第一時間周期內收集第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和設施的第一組總能量負荷數(shù)據(jù)中的每一個； 通過計量設備在整個第二時間周期內收集第二組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和設施的第二組總能量負荷數(shù)據(jù)中的每一個，其中，所述第二時間周期在持續(xù)時間方面近似等價于所述第一時間周期，而在時間方面晚于所述第一時間周期； 執(zhí)行存儲在非瞬時數(shù)據(jù)存儲介質處的設備可讀指令，以及所述指令被配置為當被數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時使得所述電路依據(jù)所述第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)處理所述設施的第一組總能量負荷數(shù)據(jù)、以及產(chǎn)生包括多個模型終端使用能量負荷部分的第一模擬設施模型； 執(zhí)行類似地存儲的設備可讀指令，其被配置為當被執(zhí)行時使得所述電路依據(jù)所述第二組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)處理所述第一模擬設施模型、以及產(chǎn)生多個經(jīng)修訂的模型終端使用能量負荷部分； 計算所述多個經(jīng)修訂的終端使用能量負荷部分的和；以及 計算所述第二組總能量負荷數(shù)據(jù)與所述多個經(jīng)修訂的終端使用能量負荷部分的和之間的量化差。
14.如權利要求13所述的方法，其中所述設施包括多個建筑物。
15.如權利要求13所述的方法，其中依據(jù)所述第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)對所述設施的第一組總能量負荷數(shù)據(jù)的處理包括執(zhí)行迭代最速下降收斂算法。
16.如權利要求13所述的方法，還包括 把所述量化差記錄在非瞬時機器可讀數(shù)據(jù)存儲介質和人類可讀介質中的任一個或者這二者處。
17.如權利要求13所述的方法，還包括 響應于所述第二組總能量負荷數(shù)據(jù)與所述第一模擬設施模型的多個標識的終端使用能量負荷部分的和之間的量化差，來執(zhí)行存儲在非瞬時數(shù)據(jù)存儲介質處的設備可讀指令，并且所述指令被配置為當被數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時使得所述電路依據(jù)所述第二組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)處理所述設施的第二組總能量負荷數(shù)據(jù)、以及產(chǎn)生包括多個模型終端使用能量負荷部分的第二模擬設施模型。
18.如權利要求14所述的方法，還包括 聚合所述多個建筑物的總能量負荷以產(chǎn)生所述第一組總設施能量負荷數(shù)據(jù)和所述第二組總設施能量負荷數(shù)據(jù)中的任一個或者這二者。
19.如權利要求13所述的方法，還包括 確定針對能量的合約成本應得的信用，其中所述信用的量對應于所述第二組總能量負荷數(shù)據(jù)與所述多個經(jīng)修訂的終端使用能量負荷部分的和之間的量化差；以及把所述信用記錄在非瞬時機器可讀數(shù)據(jù)存儲介質和人類可讀介質中的任一個或者這二者處。
20.一種制品，包括 存儲在非瞬時設備可讀介質處的編碼指令，其中所述指令被配置為當被數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時使得所述電路 處理與第一時間周期相關聯(lián)的第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)和與所述第一時間周期相關聯(lián)的第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)中的每一個，其中，所述第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)表示針對所述第一時間周期的總設施能量負荷；以及 根據(jù)經(jīng)處理的設施能量負荷數(shù)據(jù)和外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)產(chǎn)生包括多個標識的終端使用能量負荷部分的第一模擬設施模型。
21.如權利要求20所述的制品，其中所述編碼指令進一步被配置為當被執(zhí)行時 依據(jù)與第二時間周期相對應的第二組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)重新處理所述第一模擬設施模型，以及產(chǎn)生多個經(jīng)修訂的標識的模型終端使用能量負荷部分，其中所述第二時間周期不同于所述第一時間周期； 計算所述多個經(jīng)修訂的終端使用能量負荷部分的和； 計算與所述第二時間周期相對應的第二組設施能量負荷數(shù)據(jù)與所述多個經(jīng)修訂的終端使用能量負荷部分的和之間的量化差；以及 把所述量化差記錄在非瞬時機器可讀數(shù)據(jù)存儲介質和人類可讀介質中的任一個或者這二者處。
22.如權利要求20所述的制品，其中，所述指令還被配置為當被執(zhí)行時使得所述電路對多個建筑物的總能量負荷進行聚合以產(chǎn)生所述第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)。
23.如權利要求21所述的制品，其中所述指令進一步被配置為當被執(zhí)行時使得所述電路確定針對能量的合約成本應得的信用，以及把所述信用記錄在非瞬時機器可讀數(shù)據(jù)存儲介質和人類可讀介質中的任一個或者這二者處，其中，所述信用的量對應于與所述第二時間周期相對應的第二組測量的能量負荷數(shù)據(jù)與所述多個經(jīng)修訂的終端使用能量負荷部分的和之間的量化差。
24.如權利要求20所述的制品，其中，把所述電路和所述非瞬時設備可讀介質組合在被配置為測量設施能量負荷的實時計量儀器之內。
25.如權利要求20所述的制品，其中依據(jù)所述第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)對所述第一組設施能量負荷數(shù)據(jù)的處理包括執(zhí)行迭代最速下降收斂算法。
全文摘要
系統(tǒng)和方法包括基于歷史數(shù)據(jù)精確地對設施的隨著時間的推移的能量使用進行建模，以及在對設施的重新設計、改型、或者改造、或者其他積極改變之后精確地預測或者測量隨著時間的推移的其實際減少的能量使用。無論在預測的、實時的還是歷史的查看時間點(POV)上，對于設施的能量足跡的干預矯正或者改造而言能量成本節(jié)省是可信的。依據(jù)一個實施例，使用算術回歸和最速下降收斂算術解、大部分基于使建模和測量簡化的建筑科學(構建)數(shù)據(jù)對比外部平均溫度(t)來對多變量輸入進行建模。因此連同系統(tǒng)和方法一起解決了附加性其更準確，更可重復，更可靠，以及因此更可信且更容易貨幣化。
文檔編號G05D5/00GK102985890SQ201180028204
公開日2013年3月20日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權日2010年4月8日
發(fā)明者E.特里, R.霍華德, C.威廉 申請人:能源管理公司