能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括：能量負(fù)荷計(jì)量?jī)x，其適合于單獨(dú)地或全體地測(cè)量所述設(shè)施的總能量負(fù)荷；數(shù)據(jù)記錄，包括指示在熱計(jì)量?jī)x處測(cè)量的第一時(shí)間周期期間的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)，所述熱計(jì)量?jī)x適合于測(cè)量接近所述設(shè)施的外部環(huán)境溫度并產(chǎn)生指示第一時(shí)間周期期間的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)處理電路，其處理指示第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的設(shè)施總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù)和指示第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)，從所測(cè)量的設(shè)施總能量負(fù)荷中解聚多個(gè)識(shí)別的終端使用能量負(fù)荷部分，并產(chǎn)生包括與第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的外部環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的多個(gè)識(shí)別的終端使用能量負(fù)荷部分的第一模擬設(shè)施模型。
【專利說明】
能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng) 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年4月7日、申請(qǐng)?zhí)枮?01180028204.0、發(fā)明名稱為"能量節(jié)省測(cè) 量、調(diào)整以及貨幣化系統(tǒng)和方法"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。本申請(qǐng)要求于2010年4月8日 提交的且題目為"ENERGY-SAVING MEASUREMENT, ADJUSTMENT AND MONETIZATION SYSTEM AND METHOD"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1 /342，165的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部公開 內(nèi)容通過該引用結(jié)合于本文中。本申請(qǐng)還是于2011年4月7日提交的且題目為"ENERGYSAVING MEASUREMENT, ADJUSTMENT AND MONETIZATION SYSTEM AND METHOD" 的美國(guó)申請(qǐng) 序列號(hào)13/081,855的繼續(xù)申請(qǐng)并要求其優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該美國(guó)申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過該 引用結(jié)合于本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明一般涉及能量節(jié)省領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及更準(zhǔn)確地對(duì)過去和未來使 用進(jìn)行建模，對(duì)當(dāng)前使用和節(jié)省下的東西進(jìn)行測(cè)量、在可感測(cè)的情況下對(duì)當(dāng)前問題進(jìn)行診 斷并進(jìn)行調(diào)整，以及對(duì)能量節(jié)省進(jìn)行貨幣化。
【背景技術(shù)】
[0003] 常規(guī)能量節(jié)省計(jì)算通常依賴于從構(gòu)建的對(duì)歷史使用數(shù)據(jù)起作用的工程模型或統(tǒng) 計(jì)回歸模型導(dǎo)出的能量使用基線預(yù)測(cè)。核心是在可歸因于較佳能量系統(tǒng)設(shè)計(jì)和修改的能量 減小(節(jié)省)對(duì)比可歸因于照常的商業(yè)的那些之間進(jìn)行區(qū)分的能力。前者被認(rèn)為具有包括碳 排放信用或抵消的附加值，而后者不被認(rèn)為是這樣的。準(zhǔn)確并確信地在這兩者之間進(jìn)行辨 別以及以可信、透明和可執(zhí)行的方式對(duì)未來能量使用進(jìn)行量化的能力已經(jīng)是個(gè)問題了。
[0004] 常規(guī)方法包括復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)回歸模型以及工程模型，它們分析多個(gè)能量消耗子系統(tǒng) 并試圖把組成數(shù)據(jù)聚合到統(tǒng)計(jì)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(jìn)行的計(jì)量的使用數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhuǎn)換為更高能效的多分布空間加熱子系統(tǒng)的能量節(jié)省。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)采用兩個(gè)基本方法。第一個(gè)涉及對(duì)在存在完整的前后數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的情況下 可以被合理準(zhǔn)確地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)使用回歸擬合。弱點(diǎn)是它采用了不表示物理現(xiàn)實(shí)且因此可能 不能夠表示正在進(jìn)行的場(chǎng)所的性能的任何物理或操作改變的統(tǒng)計(jì)擬合參數(shù)。第二個(gè)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(shí)間與節(jié)省值不成比例的研究背景 中完成，否則其對(duì)實(shí)際能量使用進(jìn)行建模以達(dá)到典型地僅近似加或減百分之30( ±30%)的 準(zhǔn)確度。
[0006] 圖1是圖示了隨著現(xiàn)有設(shè)施的潛在可信的重新設(shè)計(jì)或改造之前和之后的時(shí)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(shù)方法以預(yù)測(cè)未來能量使用(上描記線"以 前"情況），以及預(yù)測(cè)的或?qū)嶋H的能量消耗(下描記線"以后"情況）的圖。水平軸表示時(shí)間推 移，要么以小時(shí)、天、月，要么以年來加以測(cè)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(jì)建模導(dǎo)出的歷史基線能量消耗。連續(xù)的虛線按照對(duì)諸如溫度之類 的例行變量的調(diào)整來使歷史基線延伸。這表示在缺少高效改進(jìn)的情況下建筑物會(huì)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(jìn)的預(yù)計(jì)(projected)影響的第二回歸或工程分析的、經(jīng)調(diào)整的如改 進(jìn)的能量消耗的預(yù)測(cè)值(如果改進(jìn)確實(shí)是這樣的，則其當(dāng)然較低）。這被建筑物操作者用來 標(biāo)識(shí)針對(duì)錯(cuò)誤檢測(cè)和診斷的異常行為。疊加在下描記線上的矩形點(diǎn)圖示了如通過(一個(gè)或 多個(gè))公用事業(yè)等級(jí)計(jì)量?jī)x測(cè)量的如改進(jìn)的建筑物的所測(cè)量的實(shí)際消耗。
[0007] 在圖1的經(jīng)調(diào)整的上歷史描記線和下計(jì)量點(diǎn)之間在時(shí)間上的任何點(diǎn)處的差表示基 于改進(jìn)的能量節(jié)省或成本規(guī)避，要么是在功率、能量、碳方面測(cè)量的，要么在現(xiàn)金值方面測(cè) 量的。因此，如果上描記線是準(zhǔn)確的且更重要地是可信的，則基于所述改進(jìn)的能量節(jié)省將是 清楚的。不幸地是，如下面將進(jìn)一步論述的，通常該描記線既不準(zhǔn)確也不可信。因此，基于常 規(guī)建模和計(jì)量技術(shù)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(chǔ)。
[0008] 常規(guī)方法還使得簡(jiǎn)化了用來預(yù)測(cè)未來基線能量使用的回歸建模和當(dāng)前能量使用 的準(zhǔn)確測(cè)量這二者的假設(shè)和使用簡(jiǎn)化方法。這些簡(jiǎn)化的凈效應(yīng)在建模和測(cè)量方面是不準(zhǔn)確 的且不確定的，例如，缺少可信度。可信的能量節(jié)省(例如碳抵消或硬通貨)常常終結(jié)于錯(cuò)誤 的財(cái)政手段(wrong pocket)。這是因?yàn)橥ǔ０汛蟾潘缮⒌哪芰抗?jié)省性能和/或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)(例 如，在能量賬單上能量節(jié)省必須為10%或更多）構(gòu)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(fèi)者）。例如，能量提供者或 分發(fā)者可能假定難以測(cè)量?jī)H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(fèi)，而隨著時(shí)間推移的實(shí)際節(jié)省是顯著更大的。該假定常常被表達(dá)為:如果消費(fèi)者安裝了特 定的能量節(jié)省包，則將把該消費(fèi)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(cè) 量方面的精確性或者實(shí)際上根本不存在任何測(cè)量。因此，規(guī)避了精確測(cè)量并且把能量生成 歸類到公用事業(yè)的行政或消費(fèi)者服務(wù)線項(xiàng)目而不是被適當(dāng)?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。
[0009]在2007年，能效評(píng)估組織（Efficiency Valuation 0rganization，EV0)公布了國(guó) 際節(jié)能效果測(cè)量和認(rèn)證規(guī)程（IPMVPXIPMVP企圖建立用來基于多種假設(shè)、度量和指導(dǎo)方針 測(cè)量和說明能量節(jié)省的標(biāo)準(zhǔn)。它進(jìn)一步建議僅對(duì)相干獨(dú)立變量進(jìn)行建模而不對(duì)不相干變量 進(jìn)行建模的重要性。它標(biāo)識(shí)出許多這樣的按照推測(cè)相干的獨(dú)立變量。IPMVP未能標(biāo)識(shí)出任何 基于現(xiàn)實(shí)的（即，基于建筑科學(xué)的)變量以作為其指導(dǎo)方針或提議的一部分。
[0010] 盡管有IPMVP，但是還是沒有被廣泛接受的成本高效的"計(jì)量?jī)x"，該計(jì)量?jī)x用來測(cè) 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(jìn)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(diǎn)，甚至是它們的最進(jìn)步的（progressive)和隔絕的 (decoupled)。該焦點(diǎn)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(jì)改善以及競(jìng)爭(zhēng)力、較低的第一成本、穩(wěn)定的長(zhǎng)期成本等等。因此，如由IPMVP所 描述的廣泛使用的選項(xiàng)C計(jì)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(xiàng) 目開發(fā)。
[0011] 建筑科學(xué)已經(jīng)教導(dǎo)我們每個(gè)建筑物具有一個(gè)"特征(signature)"，其描述整個(gè)一 年內(nèi)建筑物對(duì)可變溫度的反應(yīng)，要么是以季節(jié)、月、24小時(shí)周期、小時(shí)來測(cè)量的，要么以某其 他時(shí)間基礎(chǔ)來測(cè)量的。在圖2中示出了典型的建筑物特征圖。本領(lǐng)域技術(shù)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(diào)節(jié)/通風(fēng)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(diǎn)理想化的曲 線，但是它們是建筑物對(duì)平均外部溫度改變的功率消耗反應(yīng)的準(zhǔn)確特征。還參見圖2A，其圖 示了終端使用能量模型對(duì)比平均月溫度的面積歸一化能量組成，以及其標(biāo)識(shí)出在典型設(shè)施 (例如，建筑物）中能量消耗的主要貢獻(xiàn)者。
[0012]由美國(guó)促進(jìn)能源效益經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（ACEEE or ACE3)，____，2008公開的Η. Reichmuth, PE的"A Method for Deriving an Empirical Hourly Base Load Shape from Utility Hourly Total Load Records"也是本發(fā)明的【背景技術(shù)】。該文章描述了使用 非加熱/制冷基礎(chǔ)負(fù)荷形狀來導(dǎo)出加熱和制冷終端使用負(fù)荷形狀，使用地點(diǎn)最小負(fù)荷形狀 來抑制該數(shù)據(jù)，以及修整該需求以達(dá)到經(jīng)驗(yàn)的以小時(shí)計(jì)的基礎(chǔ)負(fù)荷形狀的方法。該文章僅 從公用事業(yè)的角度(P0V)解決了聚合的整個(gè)公用事業(yè)(遍及所有公用事業(yè))規(guī)劃。從設(shè)施的 碳足跡、改進(jìn)以及對(duì)能量成本規(guī)避的計(jì)量的P0V來看，它沒有解決具體地方或者設(shè)施能量追 足示。
[0013] 在以下熟悉的公式中表達(dá)了觀看能量成本節(jié)省或信用的常規(guī)方法： S = C『Cc 土 Adj， 其中，S是以美元計(jì)的能量成本節(jié)省，CH是歷史能量成本，C。是當(dāng)前能量成本，以及Adj 是調(diào)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(guān)于可能在合同下進(jìn)行的調(diào)整強(qiáng)烈 不同意。這是因?yàn)樵诔Ｒ?guī)方法下，該調(diào)整是把純統(tǒng)計(jì)變量鏈接到一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)實(shí)世界改變 的任意嘗試。例如，使用的增加是來自于改進(jìn)方面的低效率或者來自于辦公設(shè)備的附加使 用嗎?常規(guī)統(tǒng)計(jì)建模把某錯(cuò)誤引入到了這樣的表面上簡(jiǎn)單的計(jì)算中。關(guān)于能量信用的計(jì)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。
[0014] 在簡(jiǎn)要概述中，現(xiàn)有技術(shù)未能教導(dǎo)適當(dāng)?shù)挠?jì)量(技術(shù))或者計(jì)量?jī)x（"計(jì)量?jī)x器"）以 用于以能夠被成本高效地應(yīng)用在例行商業(yè)環(huán)境中的方式可靠地、準(zhǔn)確地、可重復(fù)地、并且因 此可信地預(yù)測(cè)和/或測(cè)量能量節(jié)省。此外，現(xiàn)有技術(shù)未能教導(dǎo)以能夠被成本高效地應(yīng)用在例 行商業(yè)環(huán)境中的方式可靠地、準(zhǔn)確地、可重復(fù)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 據(jù)此，本發(fā)明提供一種能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，包括:一個(gè)或多個(gè)能量負(fù)荷計(jì)量?jī)x，其 操作成與設(shè)施的能量供應(yīng)系統(tǒng)耦合以適合于單獨(dú)地或全體地測(cè)量所述設(shè)施的總能量負(fù)荷， 其中，所述一個(gè)或多個(gè)能量負(fù)荷計(jì)量?jī)x全體地還包括數(shù)據(jù)輸出電路，所述數(shù)據(jù)輸出電路適 合于產(chǎn)生指示第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的總設(shè)施能量負(fù)荷的數(shù)據(jù);在有形機(jī)器可讀介質(zhì) 處存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄，所述數(shù)據(jù)記錄包括指示在一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量?jī)x處測(cè)量的第一時(shí)間周期 期間的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)，所述一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量?jī)x被設(shè)置并配置成適合于測(cè)量接近所 述設(shè)施的外部環(huán)境溫度并產(chǎn)生指示第一時(shí)間周期期間的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)處 理電路，其操作成與一個(gè)或多個(gè)非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)耦合，其中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)單獨(dú)地 或全體地包括存儲(chǔ)的設(shè)備可執(zhí)行編碼指令，所述設(shè)備可執(zhí)行編碼指令被配置成當(dāng)由所述數(shù) 據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路:處理指示第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的設(shè)施總能 量負(fù)荷的所述數(shù)據(jù)和指示第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的外部環(huán)境溫度的所述數(shù)據(jù)這兩者； 從所測(cè)量的設(shè)施總能量負(fù)荷中解聚多個(gè)識(shí)別的終端使用能量負(fù)荷部分；以及產(chǎn)生包括與第 一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的外部環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)識(shí)別的終端使用能量負(fù)荷部 分的第一模擬設(shè)施模型。
[0016] 優(yōu)選地，在所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)中，所存儲(chǔ)的設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還被配置 成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路:根據(jù)指示在第二時(shí)間周期期間測(cè)量 的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)來處理第一模擬設(shè)施模型；以及產(chǎn)生調(diào)整的第二模擬設(shè)施模型，其 中，多個(gè)調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部分與在第二時(shí)間周期期間測(cè)量的所述外部環(huán)境溫度相 對(duì)應(yīng)。第二時(shí)間周期和第一時(shí)間周期在持續(xù)時(shí)間上不同。
[0017] 所存儲(chǔ)的設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還可以被配置成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使 所述數(shù)據(jù)處理電路:將所調(diào)整的第二模擬設(shè)施模型的所述多個(gè)調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部 分的和與在第二時(shí)間周期期間測(cè)量的所述設(shè)施的總能量負(fù)荷進(jìn)行比較；以及計(jì)算其之間的 量化差。
[0018] 所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)還可以包括所述一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量?jī)x。所述處理、終端 使用能量負(fù)荷部分解聚以及第一模擬設(shè)施模型產(chǎn)生操作可以包括執(zhí)行迭代最速下降收斂 算法。所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)還可以包括:控制器部分，其操作成與設(shè)施的加熱子系統(tǒng)和 制冷子系統(tǒng)中的任一個(gè)或者這二者耦合，所述控制器部分包括被配置為當(dāng)由數(shù)據(jù)處理電路 執(zhí)行時(shí)影響所述加熱子系統(tǒng)和所述制冷子系統(tǒng)中的任一個(gè)或者這二者的控制的指令。所述 設(shè)施可以包括一個(gè)或多個(gè)建筑物、一個(gè)或多個(gè)工廠、一個(gè)或多個(gè)園區(qū)、或者其任何組合中的 任何一種?？梢詫⑺鲆粋€(gè)或多個(gè)熱計(jì)量?jī)x中的至少一個(gè)和所述一個(gè)或多個(gè)能量負(fù)荷計(jì)量 儀中的至少一個(gè)組合在單個(gè)設(shè)備內(nèi)。所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)還可以包括:數(shù)據(jù)記錄機(jī)構(gòu)， 其操作成與所述數(shù)據(jù)處理電路耦合并被配置成在非瞬時(shí)機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和人類可 讀介質(zhì)中的任一個(gè)或者這兩者處記錄所計(jì)算的量化差。所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)中，所述 設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還可以被配置成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路： 在對(duì)指示第一時(shí)間段周期的所測(cè)量的外部環(huán)境溫度的所述數(shù)據(jù)的處理之前，對(duì)第一時(shí)間周 期期間的多個(gè)建筑物的設(shè)施的所測(cè)量的總設(shè)施能量負(fù)荷進(jìn)行聚合。所述設(shè)備可執(zhí)行編碼指 令還可以被配置成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路從所述終端使用能 量負(fù)荷部分中的一個(gè)或多個(gè)中導(dǎo)出每小時(shí)負(fù)荷因子。所述設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還可以被配 置成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路為二十四小時(shí)周期中的每個(gè)小時(shí) 導(dǎo)出每小時(shí)負(fù)荷因子。第二時(shí)間周期可以是二十四小時(shí)周期。第一模擬設(shè)施模型的終端使 用負(fù)荷因子包括服務(wù)水加熱終端使用因子、內(nèi)部電增益終端使用因子、外部電增益終端使 用因子和空間熱終端使用因子。所述迭代最速下降收斂算法可以包括對(duì)熱損失、內(nèi)部增益、 外部能量、標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)水加熱、加熱攔截、制冷攔截、加熱效率和制冷效率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化聚合 的等價(jià)模擬建筑物參數(shù)。
[0019] 本發(fā)明還提供一種能量節(jié)約計(jì)量方法，包括:獲得指示第一時(shí)間周期期間的設(shè)施 的總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù);獲得與第一時(shí)間周期期間的所述設(shè)施相對(duì)應(yīng)的外部環(huán)境溫度的數(shù) 據(jù)；由執(zhí)行在非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)處訪問的編碼指令的數(shù)據(jù)處理電路處理指示所述設(shè)施總 能量負(fù)荷的所述數(shù)據(jù)和指示所述外部環(huán)境溫度的所述數(shù)據(jù)這兩者；由執(zhí)行所述編碼指令的 所述數(shù)據(jù)處理電路從指示所述總設(shè)施能量負(fù)荷的所述數(shù)據(jù)中解聚多個(gè)識(shí)別的終端使用能 量負(fù)荷部分；以及由執(zhí)行所述編碼指令的所述數(shù)據(jù)處理電路產(chǎn)生包括所述多個(gè)識(shí)別的終端 使用能量負(fù)荷部分的第一模擬設(shè)施模型。
[0020] 優(yōu)選地，在所述的能量節(jié)約計(jì)量方法中，所述獲得指示設(shè)施的總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù) 包括基于所述設(shè)施的設(shè)計(jì)來確定預(yù)期設(shè)施總能量負(fù)荷。所述獲得指示設(shè)施的總能量負(fù)荷的 數(shù)據(jù)可以包括基于對(duì)現(xiàn)有設(shè)施的能量負(fù)荷影響特征的預(yù)期變更來確定預(yù)期后變更設(shè)施總 能量負(fù)荷。所述的能量節(jié)約計(jì)量方法還可以包括：由執(zhí)行所述編碼指令的所述數(shù)據(jù)處理電 路根據(jù)指示與所述設(shè)施相對(duì)應(yīng)且在第二時(shí)間周期期間測(cè)量的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)來處理 第一模擬設(shè)施模型；以及由執(zhí)行所述編碼指令的所述數(shù)據(jù)處理電路產(chǎn)生調(diào)整的第二模擬設(shè) 施模型，其中，多個(gè)調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部分與在第二時(shí)間周期期間測(cè)量的所述外部 環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)。所述的能量節(jié)約計(jì)量方法還可以包括:獲得指示第二時(shí)間周期期間的所 述設(shè)施的總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù)；由執(zhí)行所述編碼指令的所述處理電路將所調(diào)整的第二模擬設(shè) 施模型的所述多個(gè)調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部分的和與指示第二時(shí)間周期期間的所述設(shè) 施的總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；以及由執(zhí)行所述編碼指令的所述處理電路計(jì)算所調(diào)整的 第二模擬設(shè)施模型的所述多個(gè)調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部分的所述和與指示第二時(shí)間周 期期間的所述設(shè)施的總能量負(fù)荷的所述數(shù)據(jù)之間的量化差。所述處理、解聚以及產(chǎn)生操作 可以全體地包括執(zhí)行迭代最速下降收斂算法。
【附圖說明】
[0021] 圖1是圖示了在相同的時(shí)間間隔上針對(duì)當(dāng)前狀況所預(yù)測(cè)的設(shè)施的歷史能量消耗對(duì) 比其實(shí)際計(jì)量的能量消耗的軌跡的圖。
[0022] 圖2是圖示了如由兩個(gè)不同的電力和氣體消耗曲線對(duì)比平均室外溫度(T)來表征 的建筑物的對(duì)溫度的"特征"反應(yīng)的圖。
[0023] 圖2A是圖示了歸一化的模型終端使用能量成分對(duì)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(shè)施內(nèi)以及周圍的不同成分。
[0024] 圖3是圖示了所發(fā)明的效率生成器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
[0025] 圖4是在基于建筑科學(xué)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。
[0026] 圖5是描繪了用于對(duì)從能量消耗設(shè)施重引導(dǎo)到所計(jì)量的公用事業(yè)網(wǎng)的能量進(jìn)行量 化的方法的實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例在把三個(gè)有意義的增強(qiáng)結(jié)合到遵守IPMVP的過程的同時(shí)(這使得 其更加魯棒)遵守國(guó)際節(jié)能效果測(cè)量和認(rèn)證規(guī)程(IPMVP)的原則。兩個(gè)這樣的增強(qiáng)是使用模 擬建筑物模型(在本文中還被稱為"模擬設(shè)施模型"，或者ABM)的結(jié)果，所述模擬建筑物模型 是基于所測(cè)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(jì)模型：（1)ABM提供了對(duì)受 物理定律以及數(shù)學(xué)約束的數(shù)據(jù)的奇異擬合，并且因此唯一地表示實(shí)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(gè)初始診斷方面以及在 針對(duì)隨著時(shí)間推移的建筑物的非例行改變進(jìn)行調(diào)整的方面給予幫助。第三個(gè)增強(qiáng)是將統(tǒng)計(jì) 不確定性結(jié)合在對(duì)節(jié)省的估計(jì)中，其提供了對(duì)所需數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制。
[0028]在本文中術(shù)語"非例行改變"指的是在設(shè)施內(nèi)對(duì)于設(shè)計(jì)、材料、配置、結(jié)構(gòu)、能量消 耗器具等的改變，其具有導(dǎo)致能量負(fù)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(fù)荷變化的改變。一 般且預(yù)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(dòng)而引起的能量消耗方面的一般變化等等)通常被認(rèn)為是"例行改變"。
[0029] 這些增強(qiáng)提供了兩個(gè)重要益處：（1)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(duì)更典型的測(cè)量和認(rèn)證(M&V)方法的挑戰(zhàn)，以及（2)在合同規(guī)定的節(jié) 省估計(jì)方面的更大的準(zhǔn)確性和確定性。采用這些增強(qiáng)，本發(fā)明不僅滿足遵守IPMVP的要求， 而且它甚至是更加嚴(yán)格的，其包括更多的特征，并且是比先前已經(jīng)實(shí)施的更清楚、更約定俗 成的過程。
[0030] 該增強(qiáng)的過程實(shí)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(yīng)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(duì)性能的改進(jìn)基礎(chǔ)。實(shí)際 上，我們把來自此增強(qiáng)M&V過程的輸出稱為虛擬計(jì)量?jī)x，并且把通過該虛擬計(jì)量?jī)x計(jì)算的節(jié) 省稱為效率生成（efficiency generation，EG)〇
[0031] 所發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵特征包括但不限于：（1)提供了比所要求的或者常規(guī)應(yīng)用 的更嚴(yán)格的M&V，以便遵守IPMVP;(2)包括組合的物理/數(shù)學(xué)模型(ABM)，被校準(zhǔn)到實(shí)際公用 事業(yè)賬單，以使實(shí)際上來自回歸模型的結(jié)果具有基礎(chǔ)，以及為對(duì)任何未來的非例行調(diào)整的 分析做準(zhǔn)備；（3)說明例行調(diào)整，遵循最佳實(shí)踐建模過程，包括提供回歸模型的統(tǒng)計(jì)特性，諸 如不確定性，以及(4)對(duì)基于期望的置信水平和預(yù)期的節(jié)省獲得歷史(預(yù)計(jì)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(jìn)行量化。
[0032]從計(jì)劃性角度來看，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了若干附加優(yōu)點(diǎn)。由于把所得到的模 型結(jié)合于實(shí)際建筑物，所以結(jié)果是較不主觀的并且是高度可復(fù)制的。而且，該過程是自動(dòng)化 的，這相當(dāng)大地減少了分析時(shí)間和成本。
[0033] 由于準(zhǔn)確性的增加以及在基于歷史使用數(shù)據(jù)對(duì)未來基線使用進(jìn)行建模以及測(cè)量、 記錄和報(bào)告實(shí)際能量使用節(jié)省、以及把兩者都鏈接到實(shí)際建筑物特性方面的使用的簡(jiǎn)易 性，所以本發(fā)明在能量節(jié)省測(cè)量、診斷、調(diào)整、審計(jì)追蹤和信用或貨幣化方面是有用的。雖然 所發(fā)明的實(shí)施例是遵守IPMVP選項(xiàng)C的，但是它們還包括若干增強(qiáng)，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 將基于本文所提供的說明意識(shí)到的那樣。和現(xiàn)有技術(shù)方法不同，所發(fā)明的實(shí)施例中的一個(gè) 或多個(gè)包括對(duì)設(shè)施的非例行改變的能量使用影響，包括能量節(jié)約改進(jìn)。本發(fā)明因此在各種 開發(fā)者、合約方、項(xiàng)目設(shè)計(jì)者、供應(yīng)者、工程師、貸方、基于化石的(碳)供應(yīng)者以及分發(fā)者、和 信用聲譽(yù)好的經(jīng)紀(jì)人(例如，其中的能量服務(wù)公司(ESC0))之間"使賽場(chǎng)平等"。
[0034] 進(jìn)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(cè)量的。來自一個(gè)或多 個(gè)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(shè)施"，無論是單獨(dú)地還是全體地都是如此）的碳排放可以從其導(dǎo)出。因此，本發(fā)明的實(shí) 施例包括到建筑物的應(yīng)用，該建筑物無論是單獨(dú)地，還是多個(gè)但被聚合為一個(gè)實(shí)際的或概 念上的設(shè)施。因此，現(xiàn)在可以更好地量化來自設(shè)計(jì)為節(jié)約或者來自于已有設(shè)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。
[0035] 進(jìn)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(dāng)正更準(zhǔn)確地測(cè)量這樣的流入物時(shí)，正更 準(zhǔn)確地測(cè)量碳足跡。對(duì)于更準(zhǔn)確地測(cè)量的碳足跡的節(jié)省是更準(zhǔn)確地減少的碳排放的結(jié)果， 并且有助于從歷史觀點(diǎn)上說成問題的附加性確定。這些節(jié)省還產(chǎn)生了有價(jià)值的信用或其他 貨幣化回報(bào)，像對(duì)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(yīng) 得的利潤(rùn)。
[0036] 準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來或者當(dāng)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(jié)果，該更大的能力用來在由與建筑物的主要目的相關(guān)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(shè)計(jì)(其通常確實(shí)表示 附加性)所引起的消耗改變之間進(jìn)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(cè) 量的建筑物可以潛在地適格于迄今為止將是不可實(shí)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(jì)和記錄透明度，將出現(xiàn)可以滿足針對(duì)能量節(jié)約和可貨幣化的成 本規(guī)避的附加性和市場(chǎng)可交易性的國(guó)內(nèi)和國(guó)際規(guī)范的新標(biāo)準(zhǔn)。
[0037] 現(xiàn)在參考圖3,將描述一個(gè)實(shí)施例中的所發(fā)明的能量效率生成器系統(tǒng)10。"能量效 率生成器"指的是用于實(shí)現(xiàn)由該系統(tǒng)"供應(yīng)"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(jī)制。它可以被認(rèn)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(lǐng)域中的一些人把單位功率和能量節(jié)省分別稱為 "負(fù)瓦"或者"負(fù)瓦-小時(shí)"。所發(fā)明的系統(tǒng)10的典型的實(shí)施例包括一個(gè)或多個(gè)變量或因子回 歸建模器1〇〇、定標(biāo)(scale)和聚合機(jī)構(gòu)102、公用事業(yè)等級(jí)"智能"計(jì)量?jī)x104、能量節(jié)約計(jì)算 器106和數(shù)據(jù)集/表單/報(bào)告(匯報(bào))機(jī)構(gòu)108。將把建模器(modeler) 100理解為包括一個(gè)或多 個(gè)相干變量，其包括插塞負(fù)荷(plug load)、天氣、地點(diǎn)、周圍、占用率、空間使用、操作小時(shí)、 以及建筑科學(xué)。
[0038] 應(yīng)當(dāng)注意，在圖3中，建筑科學(xué)由實(shí)線指示，而其余的因子由虛線指示。這是使建筑 科學(xué)對(duì)所發(fā)明系統(tǒng)的重要貢獻(xiàn)突出。
[0039] 定標(biāo)和聚合機(jī)構(gòu)102可以采用簡(jiǎn)單效應(yīng)-乘法器(effect-multiplier)的形式，其 考慮來自一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)或建筑物的多個(gè)建模輸入。該定標(biāo)和聚合機(jī)構(gòu)102或者"數(shù)據(jù)聚 合器"通常與計(jì)算器106耦合，并且另外與建模器100和"智能"計(jì)量?jī)x104中的任一個(gè)或者這 二者耦合。在典型的實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)聚合器包括設(shè)備可讀指令，其被配置為當(dāng)由數(shù)據(jù)處理 電路執(zhí)行時(shí)促使數(shù)據(jù)聚合器聚合來自兩個(gè)或更多個(gè)建筑物的基于時(shí)間的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù) 據(jù)。于是認(rèn)為所聚合的數(shù)據(jù)表示包括兩個(gè)或更多建筑物的單個(gè)設(shè)施。
[0040]計(jì)量?jī)x104優(yōu)選為智能計(jì)量?jī)x，其實(shí)時(shí)地精確測(cè)量設(shè)施能量負(fù)荷并且把精確的負(fù) 荷數(shù)據(jù)供應(yīng)給計(jì)算器106。然而，更廣泛地，"合適的"計(jì)量?jī)x104幾乎可以是被配置為測(cè)量被 一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)和/或設(shè)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(fù)荷(例如，使用、流、消耗、需求)的任何已知的能量計(jì)量裝置。 [0041 ] 計(jì)算器(或比較器、或者差異器(differencer))106有效地確定兩個(gè)基于時(shí)間的輸 入之間的實(shí)時(shí)或運(yùn)行時(shí)間的差或增量（A )。
[0042]數(shù)據(jù)集匯報(bào)機(jī)構(gòu)108可以輸出從計(jì)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(duì)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(wù)公司 (ESC0)。本領(lǐng)域那些技術(shù)人員將意識(shí)到數(shù)據(jù)集匯報(bào)機(jī)構(gòu)108的實(shí)施例可以產(chǎn)生半或全自動(dòng) 化的賬單，例如機(jī)構(gòu)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(bào)告可以采用任何合適的形式，例如硬拷貝或電子的。
[0043] 針對(duì)圖4進(jìn)一步論述上面描述的建模器100、定標(biāo)和聚合機(jī)構(gòu)102、計(jì)量?jī)x104、計(jì)算 器106以及數(shù)據(jù)集匯報(bào)機(jī)構(gòu)108的附加實(shí)施例，并且所述附加實(shí)施例照樣被預(yù)期為處于依據(jù) 圖3中所描繪的實(shí)施例的那些特征的范圍之內(nèi)。
[0044] 數(shù)據(jù)集108還可以在設(shè)計(jì)為節(jié)約的功能塊110處由設(shè)計(jì)人員手動(dòng)或自動(dòng)地審閱，其 輸出可以由回歸建模器100重新建?；蛘咴冀＃龌貧w建模器100在將被在本文中稱 為閉環(huán)設(shè)計(jì)和計(jì)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(shè) 施設(shè)計(jì)，并且可以依據(jù)本發(fā)明針對(duì)其有效性對(duì)這樣的最佳設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)果進(jìn)行監(jiān)視?？商?換地，可以在塊110處執(zhí)行經(jīng)修改的設(shè)施設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)修改）以實(shí)現(xiàn)更大的能量成本規(guī)避。
[0045] 智能計(jì)量?jī)x104還可以包括控制器部分，其例如實(shí)時(shí)響應(yīng)于性能測(cè)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(duì)設(shè)施的加 熱、制冷和其他能量消耗子系統(tǒng)的更高效和響應(yīng)控制來監(jiān)視功率使用、功率使用率(一階導(dǎo) 數(shù)）、以及甚至功率使用的變化率(二階導(dǎo)數(shù)）。
[0046] 常規(guī)統(tǒng)計(jì)回歸不能被容易地應(yīng)用到以物理建筑物參數(shù)而不是統(tǒng)計(jì)系數(shù)來表達(dá)的 模型。因此，本領(lǐng)域那些技術(shù)人員將意識(shí)到溫度加基于建筑(設(shè)計(jì)、工程、構(gòu)造、建筑物材料， 等等)科學(xué)的數(shù)學(xué)反應(yīng)方法的重要內(nèi)含物(可能排除其他變量），其避免了常規(guī)統(tǒng)計(jì)回歸以 及其使用軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)算法，該軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)算法包括通過允許把物理屬性歸因于該 數(shù)據(jù)而改進(jìn)了建模的新穎的最速下降解收斂技術(shù)。
[0047] 對(duì)于基于時(shí)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(gè)建筑物模型叫做等價(jià)的"模擬建筑物模型"（ABM)。在真實(shí)的意義上來講，ABM是逆模型:它 是產(chǎn)生與真實(shí)建筑物相同的周期性(例如，按月）能量賬單模式的假設(shè)非常簡(jiǎn)單的建筑物的 模型。下面相當(dāng)詳盡地描述基于建筑科學(xué)的建模的方法。
[0048] 總的來說，建筑物或建筑物群越大，所述特征就越準(zhǔn)確。圖1中所示出的函數(shù)關(guān)系 基于按月平均溫度，并且足以在按月平均的基礎(chǔ)上對(duì)建筑物或建筑物群的按月性能進(jìn)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(guān)系，其在不考慮節(jié)省的精確定時(shí) 的情況下處理按月能量節(jié)省。
[0049] 在實(shí)踐中，節(jié)省值常常是非常與時(shí)間有關(guān)的，諸如炎熱夏季下午的節(jié)省對(duì)于在此 時(shí)必須購買成本高的額外功率的公用事業(yè)而言更有價(jià)值。因此，以一天中的時(shí)間為基礎(chǔ)、采 用被區(qū)分為按小時(shí)分類(高峰、非高峰、按月最大峰，等等）的能量估值來構(gòu)建大多數(shù)能量合 同。為了與用于對(duì)能量和節(jié)省進(jìn)行估值的常用合同基礎(chǔ)對(duì)準(zhǔn)，必須進(jìn)一步通過把按日平均 能量使用的估計(jì)擴(kuò)展到相關(guān)聯(lián)的按小時(shí)平均能量使用的估計(jì)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(jì)。這通過使用與圖2中所描畫的相同的按小時(shí)負(fù)荷測(cè)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。
[0050] 第一步是把圖2中所示出的能量特征解聚為其構(gòu)成終端使用。能量特征應(yīng)當(dāng)被看 作如圖2A中所圖示的若干基礎(chǔ)終端使用的和。
[0051] 基礎(chǔ)終端使用是已被對(duì)按月公用事業(yè)賬單數(shù)據(jù)(表示包括所有燃料的整個(gè)建筑物 能量使用數(shù)據(jù))和相關(guān)聯(lián)的平均按月溫度進(jìn)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(gè)建筑物能量使用數(shù)據(jù))和相關(guān)聯(lián)的平均按月溫度導(dǎo)出的物理參數(shù)的固 有結(jié)果。開發(fā)構(gòu)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(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)模型的最有意義的原因之一?，F(xiàn)有技術(shù)通常使簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)模型分別擬合電能量 和燃料(氣體)能量。在現(xiàn)有技術(shù)中，這些分別導(dǎo)出的模型沒有利用建筑物或設(shè)施的能量平 衡，其是使得能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)構(gòu)成終端使用的準(zhǔn)確確定的必要信息。好的工程實(shí)踐要求建筑物 模型涉及建筑物的能量平衡以便準(zhǔn)確估計(jì)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(jì)算機(jī)負(fù)荷還變成制冷負(fù) 荷。
[0052] 相比之下，本發(fā)明使建筑物或建筑物群的簡(jiǎn)單物理模型同時(shí)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(diǎn)。在本發(fā)明中，建筑物的物理 模型是若干構(gòu)成能量終端使用模型的和，從而使得每個(gè)構(gòu)成能量終端使用對(duì)(versus)按月 平均溫度的函數(shù)是該模型的固有結(jié)果。
[0053] 對(duì)于構(gòu)成能量終端使用中的每一個(gè)而言，使用按小時(shí)負(fù)荷測(cè)量結(jié)果來產(chǎn)生"按小 時(shí)負(fù)荷因子"，其中針對(duì)特定小時(shí)的按小時(shí)負(fù)荷因子是小于1的分?jǐn)?shù)，其描述針對(duì)在該特定 小時(shí)中使用的該構(gòu)成終端使用的按日平均能量的部分。自然地，針對(duì)一天中的所有24小時(shí) 的負(fù)荷因子將總計(jì)為1。對(duì)于每個(gè)構(gòu)成終端使用而言，將存在一組24個(gè)按小時(shí)負(fù)荷因子。對(duì) 于一些構(gòu)成終端使用而言，針對(duì)每個(gè)月可能有必要產(chǎn)生不同的按小時(shí)負(fù)荷因子集。構(gòu)成終 端使用廣泛地匹配于加熱、制冷、基本負(fù)荷、室內(nèi)熱水(DHW)、以及任何已知或計(jì)量的終端使 用的能量使用分類。
[0054] 本發(fā)明中的該廣泛分類的使用是在時(shí)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(duì)最后結(jié)果幾乎沒有影響的編譯細(xì)節(jié)中被采用。實(shí)際上這些非常廣的分類聚合 了更多的詳細(xì)且顯著的終端使用差別，諸如照明、插座、風(fēng)扇等。在沒有更詳細(xì)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(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)來導(dǎo)出 如圖2中所圖示的聚合物理模型和針對(duì)構(gòu)成終端使用的按小時(shí)負(fù)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(shí)負(fù)荷因子導(dǎo)出中的構(gòu)成終端使用分量來使由于廣泛表征而引起 的誤差最小化。
[0055] 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(guān)性。 這本質(zhì)上是季節(jié)相關(guān)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(jī)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(chǔ)負(fù)荷能量的構(gòu)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(duì) 三月一四月和九月一十月的月份的按小時(shí)負(fù)荷測(cè)量結(jié)果來產(chǎn)生針對(duì)基礎(chǔ)負(fù)荷的按小時(shí)負(fù) 荷因子。
[0056] 可能需要對(duì)于不同的天類型（占用的，未占用的，等等)來產(chǎn)生分別的按小時(shí)負(fù)荷 因子集，但是在大多數(shù)情況下其是不必要的。針對(duì)特定的天類型的按小時(shí)負(fù)荷測(cè)量結(jié)果被 根據(jù)一天中的小時(shí)來分類，并且建立針對(duì)24小時(shí)中的每一個(gè)的最小負(fù)荷。這些24小時(shí)的按 月最小負(fù)荷組成了24小時(shí)負(fù)荷形狀（load shape)，其是最小負(fù)荷的軌跡，并且其被看作基 礎(chǔ)負(fù)荷的負(fù)荷形狀。此最小負(fù)荷形狀可能包含具有公知或測(cè)量的負(fù)荷形狀的子部分，諸如 用于外部照明，其可以是單獨(dú)指定的構(gòu)成終端使用。以此方式，當(dāng)它是可獲得的時(shí)，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(duì)公知負(fù)荷的按小時(shí)負(fù)荷因子。于 是根據(jù)最小負(fù)荷的軌跡和作為它的一部分的公知負(fù)荷之間的差來產(chǎn)生負(fù)荷因子。按照定義 的按小時(shí)負(fù)荷因子是每個(gè)單獨(dú)的小時(shí)內(nèi)發(fā)生的按日負(fù)荷的該分?jǐn)?shù)。
[0057]然后參考針對(duì)加熱和制冷季節(jié)的按小時(shí)負(fù)荷測(cè)量結(jié)果來產(chǎn)生針對(duì)加熱和制冷構(gòu) 成終端使用的按小時(shí)負(fù)荷因子。對(duì)于加熱和制冷這二者而言，標(biāo)識(shí)出每個(gè)加熱或制冷月的 峰值負(fù)荷日，以及來自此峰值日的負(fù)荷形狀變?yōu)閺钠鋵?dǎo)出針對(duì)每個(gè)加熱或制冷月的加熱和 制冷按小時(shí)負(fù)荷因子的負(fù)荷形狀。把峰值日負(fù)荷形狀而不是平均日負(fù)荷形狀用作參考，這 是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)它是驅(qū)動(dòng)該負(fù)荷的人類和控制行為的最清晰的表達(dá)。然后根據(jù)由針對(duì)加熱 或制冷日的總峰值日負(fù)荷和先前已經(jīng)計(jì)算出的基礎(chǔ)負(fù)荷、以及任何其他已知負(fù)荷之間的差 限定的按小時(shí)負(fù)荷的形狀來導(dǎo)出針對(duì)構(gòu)成加熱和制冷能量終端使用的按小時(shí)負(fù)荷因子。 [0058]對(duì)基于建筑科學(xué)的建模的重要性的上述論述不破壞圖3的將多個(gè)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(lǐng)域的那些技術(shù)人員理解為表示可 以用來覆蓋建筑科學(xué)數(shù)據(jù)的次級(jí)重要性的第二層因子。換言之，基礎(chǔ)劃線(base-lining)應(yīng) 當(dāng)首先是基于建筑科學(xué)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(diào)整。 [0059]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(jià)模擬模型、或者模 擬設(shè)施模型）。
[0060] 建模器100計(jì)算計(jì)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(duì)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(dú)立的以允 許可防御的回歸解(regression solution)。建模器使用僅八個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的集合一內(nèi)部和 外部增益、聚合歸一化UA、加熱和制冷效率、服務(wù)水加熱、熱攔截(heat intercept)和冷攔 截(cool intercept)-以在氣體加熱的辦公建筑物中產(chǎn)生魯棒且可重復(fù)的能量特征。然后 可以把這幾個(gè)參數(shù)/變量插入到建筑物能量終端使用的估計(jì)中。
[0061] 建模器在按月平均溫度作為主要獨(dú)立變量的情況下進(jìn)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(qū)動(dòng)器。在此高聚合水平 下，可以合理地?cái)M合所觀測(cè)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(jiǎn)單。在 表1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。
[0062]表1-等價(jià)的模擬建筑物參數(shù)
*歸一化為主題建筑物中的被調(diào)節(jié)空間的地板面積。
[0063]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)表1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1中注 意：假定了參數(shù)中的兩個(gè)參數(shù)，而其他六個(gè)參數(shù)都根據(jù)該數(shù)據(jù)解出。通過此模型、（基礎(chǔ)負(fù) 荷、加熱和制冷能量)估計(jì)的能量使用中的大部分是基于通過回歸從該數(shù)據(jù)導(dǎo)出的唯一建 筑物參數(shù)的。
[0064] 表1的參數(shù)都間接地通過它們?cè)谀芰拷K端使用的計(jì)算中的角色來在該建筑物能量 模型中起作用。因此，對(duì)這些參數(shù)的此論述可以涉及它們?cè)陔S后的各種能量終端使用方程 中的作用。
[0065] 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(fēng)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(guān)特性，包括熱損失和通風(fēng)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(gè)測(cè)量結(jié)果的組合來計(jì)算。但是在逆模型的背景下，所 有這些熱和通風(fēng)因子的聚合效應(yīng)是相對(duì)直接的用于確定，并且在特征化結(jié)果中是有用的。 總的來說，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(jì)加熱和制冷終端使用這二者的過程中起作用。
[0066] 內(nèi)部增益Qin是在用來計(jì)算加熱和制冷終端使用的凈負(fù)荷中起作用的那部分基礎(chǔ) 負(fù)荷。在此模型中，該基礎(chǔ)負(fù)荷的部分是在加熱和制冷負(fù)荷中不起作用的外部增益。
[0067]外部能量Qext被假定為內(nèi)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(biāo)志。明顯例外 包括實(shí)質(zhì)上定位在建筑物、大的停車場(chǎng)結(jié)構(gòu)等外部的大數(shù)據(jù)中心。
[0068]服務(wù)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(dá)的 非空間熱氣體能量使用的平均，對(duì)于該類型的建筑物而言其允許此變量相對(duì)于似乎合理的 熱水使用的詳細(xì)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/ft^SWH終端使用的估計(jì)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(dú)對(duì)于熱水加熱而言是似乎合理的 大得多，這是因?yàn)橹T如對(duì)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。
[0069] 熱攔截Ht是最高溫度，在該最高溫度處觀測(cè)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(fù)荷將線性增加。雖然此溫度受內(nèi)部設(shè)定溫度影響，但是它還受內(nèi)部 增益和控制誤差影響。在實(shí)踐中，當(dāng)內(nèi)部增益對(duì)加熱有貢獻(xiàn)時(shí)，此溫度將低于內(nèi)部溫度，但 是已經(jīng)觀測(cè)到此溫度高于內(nèi)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(qiáng)指標(biāo)。
[0070] 制冷攔截Ct是最低溫度，在該最低溫度處觀測(cè)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(fù)荷將線性增加。雖然此溫度受內(nèi)部設(shè)定溫度影響，但是它還受 內(nèi)部增益和控制誤差影響。在實(shí)踐中，當(dāng)內(nèi)部增益對(duì)制冷負(fù)荷有貢獻(xiàn)時(shí)，此溫度將低于內(nèi)部 溫度。此變量實(shí)際上在內(nèi)部增益和制冷之間對(duì)電能量進(jìn)行劃分，并且在溫和的制冷主導(dǎo)的 氣候中（諸如南加利福尼亞)在關(guān)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(diǎn)溫度。該制冷開始于最低觀測(cè)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(dǎo) 致夸大的制冷負(fù)荷和不合理地低的內(nèi)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(shí)質(zhì)上允許把合理的最大內(nèi)部增益應(yīng)用于 不明確的情況。
[0071]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(duì)應(yīng)，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(shí)際效率顯著地小于該假定的幾個(gè)稀有情況，并且這些情況在 不常見的高聚合UA和制冷效率C0P中得以揭示。
[0072]制冷效率C0P是制冷能量的性能的表觀系數(shù)(C0P);即，被冷卻空氣的熱能量含量 相對(duì)于用來冷卻該空氣的電能量的比率，如采用相同的測(cè)量單位表達(dá)的那樣。假定針對(duì)制 冷的聚合UA與用于加熱的聚合UA相同。在實(shí)踐中可能不是這樣，因?yàn)樵谥评浼竟?jié)期間可能 存在更多的通風(fēng)，或者某其他熱特性可能季節(jié)性地改變。制冷C0P包括制冷的實(shí)際C0P，并且 它包括熱特性的季節(jié)改變的效應(yīng)。
[0073] 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(dǎo)出和/或歸因于對(duì)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(gè)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(duì)特定終端使用執(zhí)行終端使用模型方程或方程組導(dǎo)出的結(jié)果在本文中被定義為"終端使 用模型"。例如，對(duì)于下面所述的針對(duì)每個(gè)終端使用的每個(gè)方程或方程組而言，從內(nèi)部增益 終端使用模型方程導(dǎo)出的終端使用模型在本文中被定義為"內(nèi)部增益模型"，從"空間熱"氣 體終端使用建模器導(dǎo)出的終端使用模型在本文中被定義為"空間熱模型"，等等。
[0074] 整個(gè)終端使用方程組包括表1中的模型參數(shù)和平均按月溫度的函數(shù)，并且實(shí)質(zhì)上 減小到采用六個(gè)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。
[0075]此類型的數(shù)學(xué)方法依靠這樣的假定:存在導(dǎo)致對(duì)該數(shù)據(jù)的最佳擬合的真實(shí)建筑物 模型參數(shù)的唯一組合，以及所述解在也可以導(dǎo)致良好擬合的偽參數(shù)集上將不收斂。構(gòu)建收 斂路徑在此類型的數(shù)學(xué)中總是重要的，并且它通常是通過認(rèn)真地設(shè)計(jì)(tailor)初始條件和 通過控制迭代步驟來完成的。當(dāng)前的建筑物模型已經(jīng)證明對(duì)于具有電和氣體能量的建筑物 而言是穩(wěn)定且可重復(fù)的。
[0076]針對(duì)五個(gè)模擬建筑物參數(shù)的解實(shí)質(zhì)上是具有大約12-24個(gè)信息項(xiàng)的五個(gè)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(zhǎng)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。
[0077]可以避免代數(shù)復(fù)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(xué)課 本中進(jìn)行了描述并且此方法超出了該論述的范圍以詳細(xì)地重復(fù)。特定應(yīng)用被稱為 Fletcher-Powell方法。通常這是一般用在復(fù)雜問題中的迭代方法。它通過建立擬合指標(biāo)的 質(zhì)量(諸如CHI平方或R平方(這里叫做"擬合指標(biāo)"）)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(dǎo)出的相同的數(shù)據(jù)的估計(jì)之間的差成比例。
[0078] 簡(jiǎn)要地，該過程開始于針對(duì)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(dǎo)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(jī)的，而是對(duì)于每次迭代，以使得導(dǎo)致稍微更好的擬合的這樣的方式來改 變每個(gè)變量。
[0079] 對(duì)每個(gè)變量的小的遞增改變通過在兩個(gè)條件下評(píng)估該模型來導(dǎo)出：一個(gè)采用該變 量的當(dāng)前值，而第二個(gè)采用改變了稱為"固定改變"的小的固定量的變量。
[0080] 對(duì)于每次迭代，每個(gè)變量被改變這樣的量，該量與在這里被稱為針對(duì)該變量的梯 度的事物成比例，并且由下式規(guī)定： (擬合指標(biāo)1 一擬合指標(biāo)2V(變量的固定改變），其中，對(duì)于每個(gè)不同變量而言，變量的 固定改變是不同的固定數(shù)。
[0081] 對(duì)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(duì)每個(gè)變量的改變通常應(yīng)當(dāng)近 似為該變量的初始值的1/1〇〇〇。總的來說，針對(duì)每個(gè)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(duì)于每次迭代而言，必須針對(duì)每個(gè)未知變量來計(jì)算 新的梯度。
[0082] 針對(duì)每個(gè)變量的梯度僅與將被應(yīng)用于每個(gè)變量的改變的整體成比例。將被應(yīng)用于 每個(gè)未知變量的全遞增改變將基于乘以活動(dòng)因子的該梯度。此分析中的活動(dòng)因子對(duì)于每個(gè) 變量而言通常是不同的恒定數(shù)，并且不像梯度那樣，活動(dòng)因子不隨著每次迭代而改變。 [0083]諸如這些之類的方法要求假定的開始點(diǎn)合理地接近最終解，并且對(duì)變量的迭代改 變給彼此帶來一定關(guān)系。在任何特定問題中，該方法的成功依賴于作出關(guān)于開始點(diǎn)和變量 改變所按照的相對(duì)速率的良好選擇。如果這些選擇不足夠好，則將找不到對(duì)于未知變量的 滿意解，這是因?yàn)樽兞慷紝⒁耘c每次迭代不協(xié)調(diào)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(duì)不會(huì)減小，并且實(shí)際上可能實(shí)際上增加了。這被稱為"收斂失敗"。
[0084] 使該過程收斂是此類型數(shù)學(xué)中的焦點(diǎn)挑戰(zhàn)。要求對(duì)特定問題類別的良好物理和數(shù) 學(xué)理解以使該方法對(duì)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(shè)計(jì)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。
[0085] 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(fù)雜的問 題，這是因?yàn)橛糜诮ㄖ锏哪芰渴褂脭?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(qiáng)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(jī)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(fù)雜得多的真實(shí)情形的高度簡(jiǎn)化近 似。簡(jiǎn)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(nèi)的任何數(shù)據(jù)分析或回歸過程的收斂。
[0086]不管這些顯著的誤差源如何，針對(duì)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(duì)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(yīng)于 建筑物能量使用的物理性質(zhì)以及與它相關(guān)聯(lián)的誤差。
[0087] 字面上存在初始變量條件和活動(dòng)因子的無限種類的組合，并且許多將導(dǎo)致良好的 結(jié)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。
[0088] 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(dòng)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(dǎo)致它們的路徑是 什么，然而，由于此過程被應(yīng)用在"公用事業(yè)節(jié)約計(jì)量"的背景中，所以重要的是關(guān)于初始條 件和活動(dòng)因子是特定的，從而使得該計(jì)算是可嚴(yán)格地重復(fù)的。
[0089] 經(jīng)驗(yàn)建立了在表2中闡述的初始條件和活動(dòng)因子的值將導(dǎo)致未知變量的解。
[0090] 表2-初始值和活動(dòng)因子

[0091] 注意活動(dòng)因子中的廣泛范圍。已經(jīng)基于把此方法應(yīng)用到成百上千的建筑物以便在 1000次迭代之內(nèi)得到滿意解而選擇了這些。針對(duì)在開頭的一千次迭代之內(nèi)具有最高擬合指 標(biāo)的迭代的未知變量的值被視為所解出的值。
[0092] 通常，在開頭的一百或這樣的迭代之后，良好的解將是顯然的，并且對(duì)于所有后來 的迭代而言，擬合指標(biāo)和變量將保持幾乎恒定。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的那樣，大 數(shù)目的迭代和計(jì)算尤其使其自身適宜于采用依據(jù)所發(fā)明的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)所描述 的基于計(jì)算機(jī)的方法和系統(tǒng)。
[0093]存在如果未適當(dāng)?shù)卦O(shè)置則此方法可能失敗的三個(gè)常見方式： (1) 變量的遞增改變可能太大，并且該變量將過沖(overshoot)，并且然后在下一次迭 代中對(duì)其自身過校正(在一些情況中，對(duì)于不確定的迭代數(shù)而言，這導(dǎo)致回歸的陷阱，這是 由于它在過沖和下沖(under shooting)之間振蕩）； (2) 變量的遞增改變可能變得非常小，從而使得它可能采用大數(shù)目次(例如數(shù)千次）的 迭代來達(dá)到均衡；以及 (3) 過沖變量可能使得其他相關(guān)變量過沖或下沖，并且該過程可能要求大數(shù)目次的迭 代以使誤差消失，或者它可能導(dǎo)致不穩(wěn)定。
[0094]常規(guī)數(shù)學(xué)方法將具有所有都彼此相關(guān)的活動(dòng)因子，就像它們是最速下降向量的正 交分量一樣，希望朝向最終均衡。但是此問題不使用平滑數(shù)學(xué)函數(shù);在該函數(shù)中在加熱和制 冷攔截處存在斷點(diǎn)，并且誤差可能使它甚至更不規(guī)則，從而使得可以容易地使常規(guī)最速下 降方法脫軌。導(dǎo)致所發(fā)明的實(shí)施例的方法作為最速下降處的一個(gè)嘗試開始，但是然后被演 進(jìn)為層級(jí)方法以便處理整個(gè)建筑物能量數(shù)據(jù)的特性。
[0095] 所發(fā)明的方法利用這樣的事實(shí)：在能量對(duì)比溫度空間中，建筑物中的能量使用采 用針對(duì)幾乎所有建筑物的常見圖案，如圖2A中那樣。如圖2A中所呈現(xiàn)的，幾乎所有商用建筑 物之間的差異是在若干終端使用曲線的尺寸和定位方面的程度問題。終端使用關(guān)系的此規(guī) 則性對(duì)于所發(fā)明的過程而言具有非常顯著的益處，并且允許控制擬合過程，從而使得至最 終均衡的進(jìn)展不涉及顯著數(shù)量的失穩(wěn)過沖和下沖。
[0096] 在擬合過程中，UA和內(nèi)部增益是主要變量，即，最能夠影響整體擬合。但是存在重 要差異。UA變量在幾何上被緊密鏈接到加熱和制冷攔截以及鏈接到C0P。因此當(dāng)UA過沖時(shí)， 三個(gè)其他變量也改變，這導(dǎo)致顯著的均衡改變。我們的經(jīng)驗(yàn)指示當(dāng)UA從下面慢慢接近其均 衡值時(shí)，取得最穩(wěn)定的結(jié)果。因而，此變量的迭代"速度"被減速了 1/500的非常低的活動(dòng)因 子，并且開始位置表示針對(duì)此變量的非常低的值。這樣，UA變量在最小過沖的情況下幾乎按 指數(shù)規(guī)律地接近該均衡。實(shí)質(zhì)上，此變量設(shè)定臺(tái)級(jí)，而其他變量關(guān)于它上下跳動(dòng)。
[0097] 內(nèi)部增益變量展示了某種獨(dú)立性;不是如此直接地鏈接到其他變量。在回歸過程 中，其初始值是針對(duì)該類建筑物的典型值，并且它具有1/50的活動(dòng)因子。這是強(qiáng)變量，但是 其過沖是穩(wěn)定的且減弱的。
[0098] 其他變量、熱攔截、冷攔截以及C0P具有在1至60的范圍內(nèi)的相對(duì)高的活動(dòng)因子。在 典型的回歸中，這些變量在主要變量、UA和內(nèi)部增益之后、在后來的迭代中改變，減少了該 模型和該數(shù)據(jù)之間的大多數(shù)差異。由于這些變量具有相對(duì)較高的活動(dòng)因子，所以它們?cè)诤?來的迭代中在均衡附近繼續(xù)足夠快地改變，其中所有其他變量如果有的話就改變得非常 慢。COP的初始值為2.2這樣一個(gè)典型值。
[0099]熱攔截和冷攔截的初始值處于它們的范圍的末端，其中，開始熱攔截處于80華氏 度處，而開始冷攔截處于50或55華氏度處。隨著迭代進(jìn)行，這些變量以這樣的方式改變:在 不會(huì)非常過沖的情況下以簡(jiǎn)單的相干運(yùn)動(dòng)跟隨UA的改變。
[0100]此擬合過程轉(zhuǎn)換一般圖像以擬合特定數(shù)據(jù)。此轉(zhuǎn)換平穩(wěn)地進(jìn)行，直到到達(dá)包括如 所擬合的所有燃料在內(nèi)的實(shí)際整個(gè)建筑物能量使用數(shù)據(jù)的最終特征。前幾次迭代示出了主 要運(yùn)動(dòng)，其由對(duì)UA和內(nèi)部增益的改變導(dǎo)致。涉及加熱和制冷攔截的細(xì)化(refinement)通常 發(fā)生在后來的迭代中。隨著回歸進(jìn)行，變量的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)是光滑且有序的，稍微直接地進(jìn)行到 均衡。內(nèi)部增益和C0P變量將過沖和下沖一點(diǎn)，但是在該過程的主要主題上這是小的漣漪。 在典型的但不排他的實(shí)施例中，在大約165次迭代之后取得最佳擬合。
[0101] 所發(fā)明的實(shí)施例包含三個(gè)重要概念： 1) 使用溫度對(duì)比能量分析空間，其中用來表達(dá)終端使用函數(shù)，其示出了能量特征而且 還提供了查看整體能量使用的好方法； 2) 使用簡(jiǎn)單模擬建筑物模型，其包括被使用的特定的八個(gè)變量，其可能看起來好像是 過于簡(jiǎn)化的聚合大建筑物模型，但是其能夠利用所有的其一般不規(guī)則性來擬合真實(shí)世界按 月能量數(shù)據(jù)；以及 3) 使用分析過程，當(dāng)與特定建模變量一起使用時(shí)，該分析過程是穩(wěn)定的。
[0102] 終端使用模型描繪了終端使用的簡(jiǎn)單線性描述，但是由于某種終端使用可能為其 他終端使用以及為其他燃料帶來工程關(guān)系，所以基礎(chǔ)情形更復(fù)雜。例如，氣體加熱依賴于電 內(nèi)部增益，如電制冷那樣。加熱和制冷還依賴于建筑物"UA n"，其通常在氣體加熱的溫度斜 率中予以揭示。因此通過在建筑物的聚合能量平衡中占優(yōu)勢(shì)的工程關(guān)系將建筑物參數(shù)約束 到彼此。
[0103] 在模擬建筑物模型內(nèi)部，對(duì)于整個(gè)建筑物而言，建筑物能量終端使用采用kWh/天 的單位來表達(dá)。終端使用建模器方程(或者簡(jiǎn)單地"終端使用方程"）在本文中被定義為是針 對(duì)下面所呈現(xiàn)的每個(gè)終端使用的方程。終端使用方程都是不變的或者是均值按月溫度t的 簡(jiǎn)單線性函數(shù)，以及使用總的建筑物面積FT 2。
[0104] 服務(wù)水加熱(SWH)電和氣體終端使用因子在本文中由下列方程定義以及依據(jù)下列 方程加以確定： SWH 電，kWh/天=(SWH 設(shè)定點(diǎn)溫度一入口水溫度)*SWH (gal)*FT2*8.33/3413/SWH elec eff， 其中'SWH elec eff' = 1。"入口水溫度"從均值按月室外溫度的年度集合導(dǎo)出。 [0105] SWH 氣體，kWh/天=(SWH 設(shè)定點(diǎn)溫度一入口水溫度）*SWH (gal)*FT2*8.33/ 3413/SWH gas eff, 其中'SWH gas eff' = 0.65AWH的量和燃料類型通過對(duì)夏季氣體使用的查看來加以 確定。如果針對(duì)七月的平均歸一化氣體能量大于0.001 W/ft2,則假定氣體SWH。
[0106]內(nèi)部電增益終端使用因子在本文中由下列方程定義以及依據(jù)下列方程加以確定： 內(nèi)部增益，kWh/天=Qin*FT2*24/1000， 其中，F(xiàn)T2是建筑物經(jīng)調(diào)節(jié)的空間的面積。
[0107] 外部電增益終端使用因子在本文中由下列方程定義以及依據(jù)下列方程加以確定： 外部電，kWh/天=內(nèi)部增益* .05。
[0108] 空間熱氣體終端使用因子在本文中由下列方程定義以及依據(jù)下列方程加以確定： 首先，計(jì)算總的空間熱負(fù)荷，H gross。
[0109] 如果t>Ht,熱攔截，貝ijH gross = 0。否則，對(duì)于 t〈 Ht而言，H gross, kWh/天， =((Ht -t)*UAn*24-Qin*RGh(t)*24* 3.413)*FT2/3413， 其中，F(xiàn)T2是建筑物經(jīng)調(diào)節(jié)的空間的面積。
[0110] 空間熱氣體=H gross/Eh，其中假定Eh= 0.75〇
[0111] 保留增益的計(jì)算:此計(jì)算的關(guān)鍵部分是作為能量平衡的一部分的內(nèi)部增益的小部 分的估計(jì)，RGh(t)。在能量平衡中不是所有的內(nèi)部增益都得以保留，這是因?yàn)楫?dāng)存在熱需求 時(shí)常常將不發(fā)生該增益，并且它通過通風(fēng)或制冷散失。在能量平衡中保留的該部分內(nèi)部增 益稱為"保留增益"?？偟膩碚f，保留增益依賴于內(nèi)部增益的幅度、占用的定時(shí)、建筑物的質(zhì) 量以及室外溫度。找到其至能量平衡的方式的內(nèi)部增益的量完全是建筑物特定的，并且依 賴于熱瞬變以及變量占用，即，它潛在地是復(fù)雜的。
[0112] 擴(kuò)展的按小時(shí)模擬已經(jīng)示出了聚合按月保留增益可以由對(duì)于每個(gè)建筑物而言唯 一的溫度的函數(shù)來表示。然而，保留增益函數(shù)的常見特征是在低溫度處使用所有增益，而在 中等溫度時(shí)幾乎不使用增益。此工作假定標(biāo)準(zhǔn)線性保留增益函數(shù)具有這樣的值:在〈=40華 氏度處為1，線性地減少到在>=80華氏度時(shí)的0。
[0113]加熱保留增益函數(shù)(t)，RGh(t)在本文中由以下定義以及被確定為： =1，如果溫度〈=40華氏度； =0,如果溫度>=80華氏度；以及 =(溫度-40)/(80-40),如果40〈溫度〈80華氏度。
[0114] 原則上，制冷應(yīng)當(dāng)與加熱類似，但是實(shí)際上的節(jié)省器/滲透物效應(yīng)排出并且以較低 溫度減少保留增益。針對(duì)制冷假定的保留增益函數(shù)，或者"制冷增益函數(shù)(t )"，RG。(t )，在本 文中通過下列定義并且被確定為： =1，如果溫度>80華氏度； =0，如果溫度〈Ct,制冷攔截；以及 =(溫度-Ct)/(80-Ct)對(duì)于Ct〈溫度〈80而言。
[0115] 空間熱電：在主要由氣體加熱的建筑物中，空間熱電指的是與空間熱的分布相關(guān) 聯(lián)的電附屬機(jī)構(gòu)(風(fēng)扇、栗、等等）。空間熱電終端使用因子在本文中由下列公式定義以及依 據(jù)下列公式加以確定： 空間熱電，kWh/天=Hgrciss/⑶Paux，其中，C0Paux是電附屬機(jī)構(gòu)的聚合⑶P，這里假定為 10。
[0116]制冷電：制冷電，kWh/天，在本文中由下列定義并且被確定為： =0，如果t〈 Ct,制冷攔截，以及
對(duì)于而言。
[0117]本領(lǐng)域那些技術(shù)人員將意識(shí)到本發(fā)明的許多唯一特征從對(duì)圖3的理解顯現(xiàn)出來。 首先，實(shí)時(shí)計(jì)量控制器或者"智能"控制器104可以利用基于PID(基于公式的)輸入來對(duì)加熱 和制冷子系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行微小校正，例如通常是在成本上小于后面是過校正的欠校正的該微 小校正。換言之，控制器104可以是計(jì)算機(jī)控制的或輔助的，并且可以作為專用機(jī)器來運(yùn)行， 該專用機(jī)器執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的軟件指令以服務(wù)于重要控制器以及用于建筑物的以本 文所描述的能量成本規(guī)避措施為特征的計(jì)量功能。
[0118] 其次，將意識(shí)到，能量節(jié)約計(jì)算器(或者比較器或者所謂的"差異器"）106可以包括 來自建模器100的多個(gè)因子中的一個(gè)或多個(gè)、和來自定標(biāo)和聚合塊102的一個(gè)或多個(gè)能量消 耗子系統(tǒng)、和來自"智能"計(jì)量?jī)x104的無數(shù)個(gè)公用事業(yè)等級(jí)計(jì)量輸入。那些技術(shù)人員將意識(shí) 到計(jì)算器108還可以是計(jì)算機(jī)控制的或輔助的。本領(lǐng)域那些技術(shù)人員還將意識(shí)到定標(biāo)和聚 合塊102盡可能地以及合理地寬地捕獲數(shù)據(jù)集以便包括在給定的ECM計(jì)算中，從而吸引大型 公用事業(yè)加入能量節(jié)省事業(yè)，或者吸引大資產(chǎn)或者吸引立法/規(guī)章/動(dòng)機(jī)以吸引借貸或其他 共同開發(fā)努力或者合資企業(yè)。這樣的聚合可以是建筑物內(nèi)的加熱、制冷和其他能量消耗子 系統(tǒng)的簡(jiǎn)單聚合;或者它可以是街區(qū)或園區(qū)內(nèi)的跨越多個(gè)設(shè)施(例如，建筑物）的同樣的事 物的聚合。
[0119] 第三，數(shù)據(jù)集/表單匯報(bào)機(jī)構(gòu)108可以輸出對(duì)希望監(jiān)視這樣的能量節(jié)約測(cè)量的結(jié)果 的任何一方有用的硬拷貝或電子報(bào)告，例如，ESC0或者ESPC可以要求以對(duì)該信息的一個(gè)或 多個(gè)用戶特別有用的形式呈遞的報(bào)告。機(jī)構(gòu)108還可以使記賬自動(dòng)化以降低匯報(bào)/記賬成本 以及提高匯報(bào)/記賬效率。那些技術(shù)人員將意識(shí)到機(jī)構(gòu)108還可以是計(jì)算機(jī)控制的或輔助 的。
[0120] 第四，本領(lǐng)域那些技術(shù)人員將意識(shí)到原始建筑物設(shè)計(jì)為節(jié)約可以開始于塊110,在 塊100處進(jìn)行建模，以及其能量成本規(guī)避可以在塊106處加以計(jì)算。在塊108處發(fā)布的報(bào)告可 以在建筑物設(shè)計(jì)離開繪制板之前以及在它上線之前很久證明或駁斥(但更有可能改進(jìn))該 建筑物設(shè)計(jì)。因此，可以提升建筑物標(biāo)準(zhǔn)，并且可以在貨幣上回報(bào)滿足那些較高標(biāo)準(zhǔn)的建筑 物的設(shè)計(jì)者或擁有者-或者通過本發(fā)明構(gòu)思的設(shè)計(jì)改進(jìn)工具的提供者。
[0121] 第五，將意識(shí)到提供從現(xiàn)實(shí)以及因此更準(zhǔn)確的模型和可能異常的計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生的 整體系統(tǒng)的實(shí)時(shí)(運(yùn)行時(shí)）診斷/調(diào)整能力。例如，如果節(jié)省器控制器故障，并且讓節(jié)省器在 熱天運(yùn)行，那么它將相當(dāng)大地增加制冷要求，其進(jìn)而將導(dǎo)致比平常更高的消耗。通過比較計(jì) 量數(shù)據(jù)和預(yù)計(jì)的改進(jìn)基線，操作者將立即看到異常值并且能夠診斷和修復(fù)該問題。
[0122] 本領(lǐng)域那些技術(shù)人員將意識(shí)到在建模中使用無數(shù)變量或因子成本高。那些技術(shù)人 員還將意識(shí)到這些變量中的許多變量彼此依賴，而不是獨(dú)立的，例如運(yùn)行的小時(shí)以及占用 中的每一個(gè)均影響空間使用。還將意識(shí)到，這樣的多因子建模的結(jié)果相當(dāng)容易被打折扣。通 過"打折扣"，意味著該結(jié)果是可疑的，這是因?yàn)樵S多這樣的不同的變量?jī)A向于隨著時(shí)間的 推移彼此抵消。
[0123] 此外，隨著該模型的復(fù)雜性的增長(zhǎng)，其可信度下降，即使該模型是全面的且基于現(xiàn) 實(shí)的也是如此。因此，依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過考慮可獲得的變量中的相對(duì)少的幾個(gè) 使該模型大大地簡(jiǎn)化了。這是因?yàn)樘?xì)粒度的數(shù)據(jù)源(產(chǎn)生相對(duì)更大的數(shù)據(jù)量)導(dǎo)致無法抵 抗的分析任務(wù)，而太粗的數(shù)據(jù)源(產(chǎn)生相對(duì)較小的數(shù)據(jù)量)提供不足的輸出。換言之，相信在 所描述的信息和數(shù)據(jù)之間存在最優(yōu)平衡，從而本發(fā)明利用此平衡。
[0124] 特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)最重要的變量是基于建筑科學(xué)的，例如，由建筑物的隨著時(shí)間的 推移對(duì)外部溫度的特征反應(yīng)所表征的設(shè)施的設(shè)計(jì)、構(gòu)建、材料等等。這樣的方法是更基于現(xiàn) 實(shí)的，并且是更簡(jiǎn)單的并且因此更成本有效。更重要地，這樣的方法更可信并且因此可貨幣 化。可信性還針對(duì)基準(zhǔn)測(cè)試目的提供了擴(kuò)展值，因?yàn)楸景l(fā)明的實(shí)施例可以被利用來比較不 同環(huán)境和/或氣候中的不同建筑物/設(shè)施的能量使用性能。
[0125] 參考圖4,依據(jù)聚焦于基于建筑科學(xué)的效率生成器和閉環(huán)系統(tǒng)驗(yàn)證和改進(jìn)的實(shí)施 例來圖示了所發(fā)明的系統(tǒng)10'。系統(tǒng)10'包括建筑科學(xué)建模器200(如本文所描述的，其基于 其設(shè)計(jì)、構(gòu)建、布局、材料等等考慮建筑物的對(duì)平均外部溫度的動(dòng)態(tài)反應(yīng)）;能量消耗模型數(shù) 據(jù)庫(DB)202,其存儲(chǔ)這樣的基于建筑科學(xué)的建模的預(yù)測(cè)結(jié)果;實(shí)時(shí)計(jì)量?jī)x204,其生成從建 筑物的各種加熱、制冷和其他能量消耗子系統(tǒng)收集的高度精確、實(shí)時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)；比較器 206,用于比較經(jīng)建模的數(shù)據(jù)和計(jì)量的數(shù)據(jù)；以及公用事業(yè)/網(wǎng)208,節(jié)省的能量被高效地饋 送到其中。公用事業(yè)/網(wǎng)208進(jìn)而向已被建模并且現(xiàn)在正被計(jì)量的建筑物210供應(yīng)能量。
[0126] 建筑科學(xué)建模器200的實(shí)施例在本文中被以不同的名稱稱為"(一個(gè)或多個(gè)）因子 回歸建模器"、"模擬建筑物和/或設(shè)施建模器"、"建模機(jī)構(gòu)"、或者簡(jiǎn)單的"建模器"，并且與 圖3的建模器100相對(duì)應(yīng)。然而，這些術(shù)語未必指示相對(duì)于彼此的不同的結(jié)構(gòu)配置，而是相反 指示本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中的建模器的若干概念上的方面。
[0127] 建模器200通常與計(jì)量部分204耦合，并且被配置有存儲(chǔ)在與建模器200集成或者 在工作中與建模器200耦合的非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)處的設(shè)備可讀指令。在示例性但非排他 性的實(shí)施例中，建模器包括微軟Excel?電子表格，其被適當(dāng)?shù)嘏渲糜泻?或可訪問公式、數(shù) 據(jù)以及本文所描述的其他信息。
[0128] 如遍及此說明書所提到的非瞬時(shí)設(shè)備可讀介質(zhì)可以是磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)（例如，硬 盤驅(qū)動(dòng)器、等等）、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)（例如，緊致盤、等等）、固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)（例如，隨機(jī)存取 存儲(chǔ)電路器件、等等）、或者其任何組合?？商鎿Q地，非瞬時(shí)設(shè)備可讀介質(zhì)可以是這里未列出 但是對(duì)于普通技術(shù)人員而言將是已知的、且數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在其處以及數(shù)據(jù)可以被從其取 出的任何其他適合的存儲(chǔ)設(shè)備。
[0129] 建模器200指令被配置成，當(dāng)由（例如，計(jì)算設(shè)備的)數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)促使建模 機(jī)構(gòu)處理與第一時(shí)間周期相關(guān)聯(lián)的第一組設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)和與該第一時(shí)間周期相關(guān)聯(lián) 的第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)中的每一個(gè)。依據(jù)所發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實(shí)施例，處理該數(shù)據(jù) 包括產(chǎn)生模擬建筑物模型。更特別地，該處理包括把測(cè)量的第一周期溫度插入到上面指示 的方程中，以及針對(duì)表1中的參數(shù)中的每一個(gè)的初始未知值迭代地解所述方程。
[0130] 模擬建筑物模型通常表示在第一時(shí)間周期期間和在第一測(cè)量的溫度處、作為多個(gè) 標(biāo)識(shí)的終端使用的和的設(shè)施的總能量負(fù)荷。由終端使用模型方程的新穎系統(tǒng)提供的以及由 其新穎處理提供的關(guān)鍵突破是所得到的模擬建筑物模型表示該建筑物的特定建筑科學(xué)管 控的能量負(fù)荷特性。因此，模擬建筑物模型隨后可以用作用于在可選的溫度條件下對(duì)該設(shè) 施的理論能量負(fù)荷進(jìn)行建模的十分精確的工具。
[0131] 初始地，可以依據(jù)第一時(shí)間周期的眾多部分中的每一個(gè)的平均溫度(例如，一年長(zhǎng) 的第一時(shí)間周期的按月平均溫度)來處理模擬建筑物模型，以產(chǎn)生歷史基線能量負(fù)荷，可以 把后來的按月設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)與該歷史基線能量負(fù)荷進(jìn)行比較以確定例如由于該設(shè)施 中的非例行能量節(jié)約改變而引起的量化差異。
[0132] 對(duì)通過模擬建筑物模型在第二、一般為后來的時(shí)間周期期間測(cè)量的第二組環(huán)境溫 度數(shù)據(jù)進(jìn)行的后來的處理包括計(jì)算估計(jì)或者預(yù)計(jì)，該估計(jì)或者預(yù)計(jì)是在同一第一時(shí)間周期 具有相反與在第二時(shí)間周期期間是相同的溫度期間該同一設(shè)施的能量負(fù)荷將會(huì)是什么的 估計(jì)或預(yù)計(jì)。
[0133]在優(yōu)選實(shí)施例中，第二時(shí)間周期在持續(xù)時(shí)間上通常是按月的，但是并不受限于此， 并且在持續(xù)時(shí)間上可以更短或者更長(zhǎng)。時(shí)間周期也不需要被依據(jù)日歷間隔來測(cè)量，但是可 以包括任何指定的、通常持續(xù)的時(shí)間周期。針對(duì)時(shí)間周期的基于時(shí)間的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù) 通常表示針對(duì)該時(shí)間周期的總的或者基本上總的設(shè)施能量負(fù)荷測(cè)量結(jié)果。
[0134]所發(fā)明的系統(tǒng)10'的實(shí)時(shí)計(jì)量?jī)x204在本文中還稱為"計(jì)量部分"。計(jì)量部分204可 以是適合于測(cè)量設(shè)施的能量負(fù)荷的單個(gè)能量計(jì)量裝置，無論是連續(xù)地還是遞增地，或者可 以包括每個(gè)均適合于測(cè)量設(shè)施的總能量負(fù)荷的單獨(dú)部分的多個(gè)能量計(jì)量裝置。例如，計(jì)量 部分204可以包括一個(gè)或多個(gè)電計(jì)量?jī)x和/或一個(gè)或多個(gè)氣體計(jì)量?jī)x，或者這二者的組合。
[0135] 所提供的每個(gè)計(jì)量?jī)x可以測(cè)量設(shè)施的整體能量負(fù)荷，或者特定形式的遞送能量 (例如，電，氣體，等）的整體設(shè)施負(fù)荷，或者設(shè)施的特定部分(例如，建筑物的一部分，或者組 成為一個(gè)"設(shè)施"的多個(gè)建筑物中的一個(gè)建筑物，等等)的能量負(fù)荷，或者設(shè)施的一個(gè)或多個(gè) 特定終端使用的能量負(fù)荷，或者其任何組合。因此，普通技術(shù)人員將意識(shí)到計(jì)量部分204包 括依據(jù)替代實(shí)施例的寬范圍的配置。
[0136] 普通技術(shù)人員將意識(shí)到不同形式的能量可以被依據(jù)不同的測(cè)量單位（例如， B.T.U./小時(shí)，瓦特，等等)來測(cè)量。用于測(cè)量單位的術(shù)語在不同的地理區(qū)域、不同的行業(yè)等 中還可以被不同地表達(dá)。同樣地，溫度可以被依據(jù)不同的熱測(cè)量系統(tǒng)和/或單位(例如，華氏 溫標(biāo)，攝氏溫標(biāo)，開氏溫標(biāo)，等等)來測(cè)量。因此，各種實(shí)施例中的智能計(jì)量?jī)x204可以依據(jù)適 合的這樣的單位中的任何一個(gè)或者任何組合來測(cè)量和/或報(bào)告能量負(fù)荷和/或溫度情況， 和/或可以把測(cè)量單位轉(zhuǎn)換為其他測(cè)量單位。例如，計(jì)量?jī)x204的實(shí)施例可以采用一種測(cè)量 單位來測(cè)量能量負(fù)荷，并且把所測(cè)量的值轉(zhuǎn)換為另一種測(cè)量單位(例如，過程）以用于向比 較器(計(jì)算器)206報(bào)告。
[0137] 在一實(shí)施例中，計(jì)量?jī)x204將包括被適合地配置為執(zhí)行這樣的轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)處理電 路。計(jì)量?jī)x204同樣可以包括非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其被適合地配置為存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，無論 這些測(cè)量數(shù)據(jù)是原始的還是在這樣的轉(zhuǎn)換過程之前、期間和/或之后經(jīng)處理的/經(jīng)轉(zhuǎn)換的， 以及用來存儲(chǔ)被適當(dāng)?shù)嘏渲脼楫?dāng)被執(zhí)行時(shí)促使該電路如所指示的那樣對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn) 換的編碼指令。
[0138] 計(jì)量部分204還可以包括適合于測(cè)量設(shè)施外部的環(huán)境溫度的一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量裝 置。"適合的"熱計(jì)量裝置幾乎可以是被配置為實(shí)時(shí)地精確測(cè)量周圍溫度(例如，外部環(huán)境溫 度）(無論是連續(xù)地還是遞增地）、以及被配置為把熱測(cè)量結(jié)果呈遞為可用于供比較器(計(jì)算 器)206使用的數(shù)據(jù)的任何設(shè)備。
[0139] 在至少一個(gè)實(shí)施例中，把(一個(gè)或多個(gè))能量計(jì)量裝置和(一個(gè)或多個(gè))熱計(jì)量裝置 組合在單個(gè)(單一)設(shè)備內(nèi)。同樣地，單一實(shí)時(shí)計(jì)量?jī)x204可以被安裝在一設(shè)施處和/或與能 量遞送管道耦合。在至少一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)量部分包括在工作中與設(shè)施的加熱子系統(tǒng)和制 冷子系統(tǒng)中的任一個(gè)或者這二者耦合的控制器部分，以及該控制器部分包括指令，所述指 令被配置為當(dāng)被如上面所論述的電路執(zhí)行時(shí)影響對(duì)加熱和制冷子系統(tǒng)中的任一個(gè)或這二 者的控制，這在建筑物溫度控制中有助于避免過加熱、過制冷或者其他過度變化。
[0140]在典型的實(shí)施例中，能量消耗模型數(shù)據(jù)庫(還被稱為"模擬設(shè)施模型數(shù)據(jù)庫"，或者 簡(jiǎn)單地"數(shù)據(jù)庫"）202包括與建模器耦合的非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。因而，該數(shù)據(jù)庫通常被配 置為從建模器進(jìn)行接收并且可檢索地存儲(chǔ)模擬設(shè)施模型。
[0141]比較器（"計(jì)算器"）206與數(shù)據(jù)庫202耦合，并且被配置為從該數(shù)據(jù)庫檢索模擬建筑 物模型以及比較該模擬建筑物模型與在后來的時(shí)間周期期間收集的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)而 不是用來構(gòu)建ABM的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)。通常地，后來收集的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)是在與由 ABM使用的外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)相同的時(shí)間周期期間收集的。
[0142] 計(jì)算器通常包括存儲(chǔ)在非瞬時(shí)設(shè)備可讀介質(zhì)處的編碼指令。在一實(shí)施例中，所述 指令被配置為當(dāng)由數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)促使該電路計(jì)算該模擬設(shè)施模型的多個(gè)所標(biāo)識(shí)終 端使用能量負(fù)荷部分的和。此外，計(jì)算器將通常計(jì)算后來收集的總能量負(fù)荷數(shù)據(jù)和第一模 擬設(shè)施模型的多個(gè)所標(biāo)識(shí)的終端使用能量負(fù)荷部分的和之間的量化差。此量化差對(duì)應(yīng)于通 過在這兩個(gè)設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)間周期之間的設(shè)施中發(fā)生的非例行改變而返回給公 用事業(yè)網(wǎng)的能量數(shù)量。
[0143] 這樣的改變可以增加或者減小設(shè)施的能量負(fù)荷。然而，如果該量化差指示減小的 設(shè)施能量負(fù)荷，則該改變通常被識(shí)別為起因于對(duì)該設(shè)施的非例行能量節(jié)約改變。如果在為 可歸因于節(jié)約措施的能量負(fù)荷減小分配信用的能量供應(yīng)合同下發(fā)生這樣的改變，例如，該 設(shè)施可以被視為已經(jīng)賺得與量化差相對(duì)應(yīng)的以及依據(jù)該合同的條款的信用。
[0144] 如上面所論述的，所發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例還包括配置有指令的數(shù)據(jù)聚合器，所述 指令被設(shè)計(jì)為使該聚合器從多個(gè)建筑物聚合能量負(fù)荷數(shù)據(jù)，例如以用于作為單個(gè)設(shè)施的集 合處理。盡管在圖4中未示出數(shù)據(jù)聚合器，但是應(yīng)當(dāng)把該聚合器理解為是該系統(tǒng)的任選部 分。因此，它可以按照與在圖3中的102處描繪的十分相同的方式存在于圖4的系統(tǒng)實(shí)施例 中。
[0145] 通常地，數(shù)據(jù)聚合器在工作中與建模器200、計(jì)量部分204以及能量消耗模型數(shù)據(jù) 庫202中的一個(gè)或多個(gè)耦合以從其接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)聚合器還與計(jì)算器比較器206耦合以便 提供一個(gè)或多個(gè)所得到的聚合的數(shù)據(jù)集，以用于比較和計(jì)算針對(duì)設(shè)施的能量負(fù)荷的差。這 樣的聚合不僅增加了經(jīng)由所發(fā)明的方法可獲得的準(zhǔn)確度，而且更直接地表示在能量節(jié)約項(xiàng) 目和技術(shù)中各個(gè)ESC0和潛在的投資者的大規(guī)模的興趣。
[0146] 在一實(shí)施例中，所發(fā)明的系統(tǒng)包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)記錄機(jī)構(gòu)(在圖4中未示出），其在 工作中與計(jì)算器耦合并且被配置為記錄模擬設(shè)施模型中的能量負(fù)荷和基于時(shí)間的設(shè)施能 量負(fù)荷數(shù)據(jù)集中的測(cè)量的能量負(fù)荷之間的量化差。這樣的記錄可以包括存儲(chǔ)用于后來的檢 索的機(jī)器可讀數(shù)據(jù)和/或產(chǎn)生人類可讀輸出中的任一個(gè)。因此，數(shù)據(jù)可以被記錄在非瞬時(shí)機(jī) 器可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和/或人類可讀介質(zhì)中的任一個(gè)或者這二者處，以及數(shù)據(jù)記錄機(jī)構(gòu)將 包括這樣的介質(zhì)和/或?qū)⑴c這樣的介質(zhì)耦合。
[0147] 被配置為產(chǎn)生人類可讀輸出的數(shù)據(jù)記錄機(jī)構(gòu)的實(shí)施例包括打印機(jī)、電子顯示設(shè) 備、或者被配置為記錄人類可讀輸出的任何其他設(shè)備，如普通技術(shù)人員將意識(shí)到的那樣。
[0148] 在一個(gè)實(shí)施例中，所發(fā)明的系統(tǒng)與公用事業(yè)網(wǎng)耦合。例如，公用事業(yè)網(wǎng)可以與計(jì)量 部分耦合以從該設(shè)施接收重定向的能量。通過采用能量消耗減小的材料、設(shè)備、重配置、技 術(shù)或者其他非例行改變來修改該設(shè)施，可以把能量重定向到該網(wǎng)。按照這樣的改變從該設(shè) 施重定向到該網(wǎng)的能量通過計(jì)算器來量化，并且可以被報(bào)告給相關(guān)的ESC0或者其他興趣 方。
[0149] "重定向的能量"在本文中被定義為在該設(shè)施的ABM調(diào)整的基線總能量負(fù)荷和非例 行改變之后針對(duì)該設(shè)施的后來測(cè)量的能量負(fù)荷數(shù)據(jù)之間的設(shè)施能量負(fù)荷的差。然而，由于 例行改變而引起的能量負(fù)荷差在本文中通常不被視為是重定向的能量，也不是導(dǎo)致增加的 設(shè)施能量負(fù)荷的改變。如上面所描述的，在相對(duì)高的特異性程度的情況下，所發(fā)明的系統(tǒng)和 方法之間的關(guān)鍵差異之一是由于非例行改變引起的對(duì)設(shè)施能量負(fù)荷的影響可以通常與由 于例行改變而引起的影響分離。
[0150]再次參考圖4,在判定塊212處，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)異常結(jié)果，其中異常導(dǎo)致在塊214處 的可能的實(shí)時(shí)診斷和/或修復(fù)。例如，計(jì)量數(shù)據(jù)的描記線或圖可能立即向經(jīng)訓(xùn)練的分析師指 示加熱器已經(jīng)故障或者被不適當(dāng)?shù)匕惭b。還可能的是，異常結(jié)果可以導(dǎo)致在塊216處對(duì)建筑 物的設(shè)計(jì)、建模、或者能量消耗子系統(tǒng)的改進(jìn)(這樣的可能性由虛線指示）。
[0151] 為了輔助對(duì)異常結(jié)果進(jìn)行診斷，在一實(shí)施例中該系統(tǒng)被配置為使用來自第二時(shí)間 周期的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)和外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第二模擬建筑物模型。
[0152] 在本文中，功能塊200、202、204和206被稱為能量效率生成器218，如由圖4中的虛 輪廓線指示的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到能量效率生成器218還可以包括功能塊212、214和 216中的一個(gè)或多個(gè)，因?yàn)槟切┕δ軌K還借助于閉環(huán)反饋和潛在地實(shí)時(shí)的問題識(shí)別和解決 來向能量效率任務(wù)(proposition)增加值。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到圖4中所示的功能塊中 的任何或者所有可以采用硬件、固件、或者其組合來實(shí)現(xiàn)。例如，通用計(jì)算機(jī)或者處理器可 以執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，從而使得它充當(dāng)專用計(jì)算機(jī)或者把計(jì)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?成本規(guī)避報(bào)告和碳信用(其是有形的）的機(jī)器。
[0153] 圖5描繪了方法500的實(shí)施例，該方法500用于對(duì)從能量消耗設(shè)施重定向到利用所 發(fā)明系統(tǒng)的經(jīng)計(jì)量的公用事業(yè)網(wǎng)的效率生成的能量資源進(jìn)行量化。在502處，第一組外部環(huán) 境溫度數(shù)據(jù)和設(shè)施的第一組總能量負(fù)荷數(shù)據(jù)在整個(gè)第一時(shí)間周期內(nèi)被收集。在504處所描 繪的任選操作中，其中該設(shè)施包括多個(gè)建筑物、機(jī)構(gòu)等等，數(shù)據(jù)聚合器對(duì)來自多個(gè)建筑物的 基于第一時(shí)間的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合以便為該設(shè)施創(chuàng)建統(tǒng)一的能量負(fù)荷數(shù)據(jù)集。
[0154] 在506處，示例性實(shí)施例進(jìn)一步包括處理收集的第一組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和該設(shè) 施的總能量負(fù)荷數(shù)據(jù)，該處理產(chǎn)生模擬設(shè)施模型。在典型的實(shí)施例中，該處理包括執(zhí)行迭代 最速下降收斂算法，使用上面所描述的終端使用模型方程。所產(chǎn)生的模擬設(shè)施模型包括多 個(gè)模型終端使用能量負(fù)荷部分，它們的和表示針對(duì)該模擬設(shè)施模型的總能量負(fù)荷。
[0155] 在508處，在整個(gè)第二時(shí)間周期內(nèi)由計(jì)量設(shè)備來收集第二組外部環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和 該設(shè)施的第二組總能量負(fù)荷數(shù)據(jù)中的每一個(gè)。通常，第二時(shí)間周期按年月順序晚于第一時(shí) 間周期。如同在504處的操作那樣，數(shù)據(jù)聚合器在510處可選地對(duì)來自多個(gè)建筑物的基于第 二時(shí)間的設(shè)施能量負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合以創(chuàng)建針對(duì)該設(shè)施的第二統(tǒng)一的能量負(fù)荷數(shù)據(jù)集。
[0156] 在512處，模擬建筑物模型被運(yùn)行(例如，被處理），用來自第二時(shí)間周期的溫度數(shù) 據(jù)代替來自第一周期的溫度數(shù)據(jù)。然后，在514處，通過對(duì)從在512處的操作得到的經(jīng)調(diào)整的 終端使用能量負(fù)荷進(jìn)行求和，來計(jì)算該設(shè)施的經(jīng)調(diào)整的基線總能量負(fù)荷。經(jīng)調(diào)整的基線能 量負(fù)荷表示如果外部則在第一時(shí)間周期期間設(shè)施的總能量負(fù)荷將會(huì)是什么的估計(jì)。
[0157] 在518處，示例性實(shí)施例進(jìn)一步包括計(jì)算(例如，量化)第二組總能量負(fù)荷數(shù)據(jù)和該 設(shè)施的經(jīng)調(diào)整的基線總能量負(fù)荷之間的差。在518處，把該差記錄在非瞬時(shí)機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)介質(zhì)和人類可讀介質(zhì)中的任一個(gè)或者這二者處。
[0158] 在520處，示例性實(shí)施例進(jìn)一步包括確定針對(duì)與第二組總能量負(fù)荷數(shù)據(jù)和第一模 擬設(shè)施模型的多個(gè)所標(biāo)識(shí)的終端使用能量負(fù)荷部分的和之間的量化差相對(duì)應(yīng)的能量的合 約成本應(yīng)得的信用，以及，在522處，把該信用記錄在非瞬時(shí)機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和人類 可讀介質(zhì)中的任一個(gè)或者這二者處。如本文中所使用的，信用可以表示和/或幾乎是任何 值。例如，信用可以包括減小的能量成本/價(jià)格、針對(duì)未來能量成本的預(yù)付款、有權(quán)使用 (access to)-個(gè)或多個(gè)附加資源、有權(quán)使用附加的和/或高級(jí)服務(wù)或服務(wù)水平、全部或部 分滿意和/或債務(wù)的免除等等中的任何一個(gè)或多個(gè)。
[0159] 操作502至522中的一個(gè)或多個(gè)在所發(fā)明的方法的實(shí)施例中通過執(zhí)行存儲(chǔ)在非瞬 時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)處的設(shè)備可讀指令的數(shù)據(jù)處理電路來執(zhí)行。該電路可以是通用計(jì)算機(jī)的一 部分(例如，固態(tài)微處理器或者另一集成電路器件），或者可以是專用設(shè)備的一部分(例如， "智能計(jì)量?jī)x"的實(shí)施例）。通常地，該電路在工作中將與非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置耦合，所述非 瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括專門被配置為當(dāng)由這樣的電路執(zhí)行時(shí)用以依據(jù)所描述的實(shí)施例產(chǎn) 生模擬設(shè)施模型、和/或執(zhí)行操作502至522中的任何一個(gè)或多個(gè)的指令。
[0160] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明在近似15- 60%的范圍上的能量節(jié)省是可實(shí)現(xiàn)的和可貨幣 化的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到:使用本文所描述和圖示的用來預(yù)測(cè)未來能量消耗基 線的唯一回歸模型、用來基于改進(jìn)的建筑物設(shè)計(jì)和構(gòu)造來測(cè)量當(dāng)前實(shí)時(shí)能量消耗的精確 "智能"計(jì)量?jī)x、以及比較器和匯報(bào)機(jī)構(gòu)可以使非例行設(shè)施改變(例如，碳附加性）的實(shí)際能 量重定向影響的準(zhǔn)確、可重復(fù)的以及因此可靠的確定的先前困難任務(wù)半自動(dòng)化或者全自動(dòng) 化。還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到能量節(jié)約（以及通過節(jié)約措施節(jié)約的能量)可以作為有價(jià)值的產(chǎn)品進(jìn)行銷 售，無論是返回到所述網(wǎng)中還是作為針對(duì)設(shè)計(jì)和構(gòu)造的新標(biāo)準(zhǔn)或者作為可獲利的能量節(jié)約 企業(yè)。
[0161] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，包括在本發(fā)明中的基于科學(xué)的因子和其他回歸建模概 念的自然擴(kuò)展表現(xiàn)了它們自己。例如，設(shè)施可能包括單個(gè)建筑物，在該建筑物中對(duì)能量成本 規(guī)避感興趣的各方包括租客、房東和建筑物擁有者?；蛘咴O(shè)施可能包括具有多個(gè)建筑物的 城市街區(qū)，每個(gè)建筑物均被容易地建模，但是具有下述理解:在該街區(qū)中每個(gè)建筑物對(duì)其他 建筑物的影響，例如陽光暴露于直接或反射的光和熱?；蛘咴O(shè)施可能是教學(xué)醫(yī)院、大學(xué)、商 行、或者覆蓋若干城市街區(qū)或者甚至田地的其他機(jī)構(gòu)園區(qū)，在其中，甚至位于遠(yuǎn)處的（例如， 廣泛地分開的）建筑物之間的相互作用可能通過回歸模型來理解。例如，為了其主要目的附 帶地產(chǎn)生制冷氣流副產(chǎn)品的建筑物可以被通風(fēng)至以其他方式要求能量消耗空氣調(diào)節(jié)子系 統(tǒng)的附近建筑物。因此，本文有意地將設(shè)施廣泛地定義為包括任何以及所有這樣的單個(gè)和 多個(gè)、本地和遠(yuǎn)程的建筑物組合。自然地，上面所論述的聚合和定標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于較大設(shè)施 而言較容易實(shí)現(xiàn)和貨幣化。
[0162] 將理解，本發(fā)明不限于本文所圖示和描述的方法或者構(gòu)造、制造、材料、應(yīng)用或使 用的細(xì)節(jié)。實(shí)際上，把制造、使用或者應(yīng)用的任何合適的變體構(gòu)思為替代實(shí)施例，并且因此 處于本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
[0163] 進(jìn)一步意圖是本發(fā)明的任何其他實(shí)施例處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)，所述任何其他實(shí) 施例從使用或操作的應(yīng)用或者方法，配置，制作方法、形狀、尺寸或材料的任何改變得出，其 在本文中所包含的詳細(xì)書面說明或圖示之內(nèi)未規(guī)定，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員仍將理解。
[0164] 最后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，本文所描述和圖示的所發(fā)明的方法、系統(tǒng)和裝置 可以采用軟件、固件或硬件、或者其任何合適的組合來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，為了低成本和靈活性 的目的，該方法系統(tǒng)和裝置被采用這三個(gè)的組合來實(shí)現(xiàn)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到， 本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實(shí)施例可以通過計(jì)算機(jī)或微處理器過程來實(shí)現(xiàn)，在該計(jì)算機(jī)或微處 理器過程中執(zhí)行指令，所述指令被存儲(chǔ)以用于在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上執(zhí)行以及被任何合適的 指令處理器執(zhí)行。
[0165] 因此，雖然已經(jīng)參考所發(fā)明的裝置的前述實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但是對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，可以在不偏離如隨附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的精 神和范圍的情況下，在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)方面的其他改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，包括： 一個(gè)或多個(gè)能量負(fù)荷計(jì)量?jī)x，其操作成與設(shè)施的能量供應(yīng)系統(tǒng)耦合以適合于單獨(dú)地或 全體地測(cè)量所述設(shè)施的總能量負(fù)荷，其中，所述一個(gè)或多個(gè)能量負(fù)荷計(jì)量?jī)x全體地還包括 數(shù)據(jù)輸出電路，所述數(shù)據(jù)輸出電路適合于產(chǎn)生指示第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的總設(shè)施能 量負(fù)荷的數(shù)據(jù)； 在有形機(jī)器可讀介質(zhì)處存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄，所述數(shù)據(jù)記錄包括指示在一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量 儀處測(cè)量的第一時(shí)間周期期間的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)，所述一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量?jī)x被設(shè)置并 配置成適合于測(cè)量接近所述設(shè)施的外部環(huán)境溫度并產(chǎn)生指示第一時(shí)間周期期間的外部環(huán) 境溫度的數(shù)據(jù)；以及 數(shù)據(jù)處理電路，其操作成與一個(gè)或多個(gè)非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)耦合，其中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 介質(zhì)單獨(dú)地或全體地包括存儲(chǔ)的設(shè)備可執(zhí)行編碼指令，所述設(shè)備可執(zhí)行編碼指令被配置成 當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路： 處理指示第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的設(shè)施總能量負(fù)荷的所述數(shù)據(jù)和指示第一時(shí)間 周期期間的所測(cè)量的外部環(huán)境溫度的所述數(shù)據(jù)這兩者； 從所測(cè)量的設(shè)施總能量負(fù)荷中解聚多個(gè)識(shí)別的終端使用能量負(fù)荷部分；以及 產(chǎn)生包括與第一時(shí)間周期期間的所測(cè)量的外部環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)識(shí)別的終 端使用能量負(fù)荷部分的第一模擬設(shè)施模型。2. 如權(quán)利要求1所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所存儲(chǔ)的設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還被配 置成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路： 根據(jù)指示在第二時(shí)間周期期間測(cè)量的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)來處理第一模擬設(shè)施模型； 以及 產(chǎn)生調(diào)整的第二模擬設(shè)施模型，其中，多個(gè)調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部分與在第二時(shí) 間周期期間測(cè)量的所述外部環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)。3. 如權(quán)利要求2所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，第二時(shí)間周期和第一時(shí)間周期在持續(xù) 時(shí)間上不同。4. 如權(quán)利要求2所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所存儲(chǔ)的設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還被配 置成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路： 將所調(diào)整的第二模擬設(shè)施模型的所述多個(gè)調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部分的和與在第 二時(shí)間周期期間測(cè)量的所述設(shè)施的總能量負(fù)荷進(jìn)行比較；以及 計(jì)算其之間的量化差。5. 如權(quán)利要求1所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，還包括所述一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量?jī)x。6. 如權(quán)利要求1所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所述處理、終端使用能量負(fù)荷部分解 聚以及第一模擬設(shè)施模型產(chǎn)生操作包括執(zhí)行迭代最速下降收斂算法。7. 如權(quán)利要求2所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，還包括： 控制器部分，其操作成與設(shè)施的加熱子系統(tǒng)和制冷子系統(tǒng)中的任一個(gè)或者這二者耦 合，所述控制器部分包括被配置為當(dāng)由數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)影響所述加熱子系統(tǒng)和所述制 冷子系統(tǒng)中的任一個(gè)或者這二者的控制的指令。8. 如權(quán)利要求1所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所述設(shè)施包括一個(gè)或多個(gè)建筑物、一 個(gè)或多個(gè)工廠、一個(gè)或多個(gè)園區(qū)、或者其任何組合中的任何一種。9. 如權(quán)利要求5所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，將所述一個(gè)或多個(gè)熱計(jì)量?jī)x中的至少 一個(gè)和所述一個(gè)或多個(gè)能量負(fù)荷計(jì)量?jī)x中的至少一個(gè)組合在單個(gè)設(shè)備內(nèi)。10. 如權(quán)利要求2所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，還包括： 數(shù)據(jù)記錄機(jī)構(gòu)，其操作成與所述數(shù)據(jù)處理電路耦合并被配置成在非瞬時(shí)機(jī)器可讀數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)介質(zhì)和人類可讀介質(zhì)中的任一個(gè)或者這兩者處記錄所計(jì)算的量化差。11. 如權(quán)利要求8所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還被配置 成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路:在對(duì)指示第一時(shí)間段周期的所測(cè)量 的外部環(huán)境溫度的所述數(shù)據(jù)的處理之前，對(duì)第一時(shí)間周期期間的多個(gè)建筑物的設(shè)施的所測(cè) 量的總設(shè)施能量負(fù)荷進(jìn)行聚合。12. 如權(quán)利要求1所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還被配置 成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路從所述終端使用能量負(fù)荷部分中的 一個(gè)或多個(gè)中導(dǎo)出每小時(shí)負(fù)荷因子。13. 如權(quán)利要求12所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備可執(zhí)行編碼指令還被配置 成當(dāng)由所述數(shù)據(jù)處理電路執(zhí)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理電路為二十四小時(shí)周期中的每個(gè)小時(shí)導(dǎo) 出每小時(shí)負(fù)荷因子。14. 如權(quán)利要求2所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，第二時(shí)間周期是二十四小時(shí)周期。15. 如權(quán)利要求1所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，第一模擬設(shè)施模型的終端使用負(fù)荷 因子包括服務(wù)水加熱終端使用因子、內(nèi)部電增益終端使用因子、外部電增益終端使用因子 和空間熱終端使用因子。16. 如權(quán)利要求6所述的能量節(jié)約計(jì)量系統(tǒng)，其中，所述迭代最速下降收斂算法包括對(duì) 熱損失、內(nèi)部增益、外部能量、標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)水加熱、加熱攔截、制冷攔截、加熱效率和制冷效 率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化聚合的等價(jià)模擬建筑物參數(shù)。17. -種能量節(jié)約計(jì)量方法，包括： 獲得指示第一時(shí)間周期期間的設(shè)施的總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù)； 獲得與第一時(shí)間周期期間的所述設(shè)施相對(duì)應(yīng)的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)； 由執(zhí)行在非瞬時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)處訪問的編碼指令的數(shù)據(jù)處理電路處理指示所述設(shè)施 總能量負(fù)荷的所述數(shù)據(jù)和指示所述外部環(huán)境溫度的所述數(shù)據(jù)這兩者； 由執(zhí)行所述編碼指令的所述數(shù)據(jù)處理電路從指示所述總設(shè)施能量負(fù)荷的所述數(shù)據(jù)中 解聚多個(gè)識(shí)別的終端使用能量負(fù)荷部分；以及 由執(zhí)行所述編碼指令的所述數(shù)據(jù)處理電路產(chǎn)生包括所述多個(gè)識(shí)別的終端使用能量負(fù) 荷部分的第一模擬設(shè)施模型。18. 如權(quán)利要求17所述的能量節(jié)約計(jì)量方法，其中，所述獲得指示設(shè)施的總能量負(fù)荷的 數(shù)據(jù)包括基于所述設(shè)施的設(shè)計(jì)來確定預(yù)期設(shè)施總能量負(fù)荷。19. 如權(quán)利要求17所述的能量節(jié)約計(jì)量方法，其中，所述獲得指示設(shè)施的總能量負(fù)荷的 數(shù)據(jù)包括基于對(duì)現(xiàn)有設(shè)施的能量負(fù)荷影響特征的預(yù)期變更來確定預(yù)期后變更設(shè)施總能量 負(fù)荷。20. 如權(quán)利要求17所述的能量節(jié)約計(jì)量方法，還包括： 由執(zhí)行所述編碼指令的所述數(shù)據(jù)處理電路根據(jù)指示與所述設(shè)施相對(duì)應(yīng)且在第二時(shí)間 周期期間測(cè)量的外部環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)來處理第一模擬設(shè)施模型；以及 由執(zhí)行所述編碼指令的所述數(shù)據(jù)處理電路產(chǎn)生調(diào)整的第二模擬設(shè)施模型，其中，多個(gè) 調(diào)整的終端使用能量負(fù)荷部分與在第二時(shí)間周期期間測(cè)量的所述外部環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)。21. 如權(quán)利要求20所述的能量節(jié)約計(jì)量方法，還包括： 獲得指示第二時(shí)間周期期間的所述設(shè)施的總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù)； 由執(zhí)行所述編碼指令的所述處理電路將所調(diào)整的第二模擬設(shè)施模型的所述多個(gè)調(diào)整 的終端使用能量負(fù)荷部分的和與指示第二時(shí)間周期期間的所述設(shè)施的總能量負(fù)荷的數(shù)據(jù) 進(jìn)行比較；以及 由執(zhí)行所述編碼指令的所述處理電路計(jì)算所調(diào)整的第二模擬設(shè)施模型的所述多個(gè)調(diào) 整的終端使用能量負(fù)荷部分的所述和與指示第二時(shí)間周期期間的所述設(shè)施的總能量負(fù)荷 的所述數(shù)據(jù)之間的量化差。22. 如權(quán)利要求17所述的能量節(jié)約計(jì)量方法，其中，所述處理、解聚以及產(chǎn)生操作全體 地包括執(zhí)行迭代最速下降收斂算法。
【文檔編號(hào)】G05B19/02GK105976258SQ201610167835
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2011年4月7日
【發(fā)明人】E.特里, R.霍華德, C.威廉
【申請(qǐng)人】能源管理公司