电网运营商必须全天候工作，将电网中电力的频率维持在狭窄范围内，以防止电气设备受损，并避免照明闪烁。随着风能和太阳能的使用日益增加，这些工作面临更大压力，因为这两种能源的输出会迅速变化，可能导致电网频率出现不必要的波动。运营商随后必须迅速调整其他常规电厂的输出予以补偿，这会加剧电力涡轮机的磨损，并消耗更多燃料。
据麻省理工学院的研究人员称，建筑或许能成为电网运营商调节电网的新帮手：为大型商业和住宅建筑供暖和制冷的系统通常由变速电动机驱动。麻省理工学院的详细模拟显示，这些变速驱动装置可以根据电网运营商发出的信号迅速调节。变速系统的供暖或制冷输出会随之变化，但建筑内部的温度仍可保持在舒适范围内。这是因为建筑实际上就像大型热电池，在墙壁、地板和天花板的材料以及建筑围护结构内的空气中储存热量或冷量。这种热储能缓冲使建筑能够改变供暖和制冷输出，以帮助调节电网，同时不牺牲居住者的舒适度。
微电网是由分布式发电机、储能设备和智能电力负载组成的本地网络，也必须将频率维持在严格范围内。然而，由于只有少数小型发电机或电池，微电网调节频率的选择比大型电网更少。麻省理工学院团队通过模拟一个孤立的微电网，展示了配备变速供暖和制冷系统的建筑如何帮助微电网在安全范围内运行，同时确保居住者舒适，并避免建筑系统遭受长期损坏。
本文由 The Energy Collective合作发布。发布本文并不意味着世界经济论坛认同其中观点。
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作者：Jesse Jenkins 是 The Energy Collective 的特邀撰稿人和数字战略顾问
图片：东京的中高层和低层住宅及办公楼。路透社/Issei Kato
