在美国堪萨斯州,福斯州立大学(FHSU)的校园能源供应正经历一场深刻的变革。这座位于美国中部农业区的大学,其建筑供暖、场馆制冷及教室运行所需的电力,不再单一依赖传统电网,而是由风能、柴油发电机以及夜间制冰储能技术共同驱动。这种混合能源模式不仅提升了校园能源韧性,更成为美国高校节能减排的典型案例。
能源管理主任基思·德雷赫已在该校服务近35年,从场地维护起步,逐步转型为能源系统的掌舵人。早在职业生涯早期,他便受命将校园陈旧的暖通空调系统升级为现代化的楼宇自动化系统。2003年,为应对用电高峰,校方引入柴油发电机作为调峰手段;2013年,在时任校长的支持下,校园正式安装风力涡轮机。这一系列举措成效显著,德雷赫表示,通过风能、柴油调峰及智能控制系统的协同运作,能源部门累计为大学节省超过1100万美元。
具体数据令人印象深刻:风力涡轮机年发电量约1600万度,其中1200万度供校园自用,剩余400万度回馈至中西部能源电网。风能年均贡献了校园用电量的56%。在风力不足时,电网补足缺口;而在夏季用电高峰,柴油发电机则发挥关键作用,有效规避了因峰值负荷过高可能产生的50万美元年度罚款,将潜在罚款削减了一半。
然而,美国区域电力市场存在“负电价”现象,即当风能过剩且需求不足时,发电方反而需付费。为应对这一挑战,德雷赫团队创新性地引入了冰蓄冷系统。该系统利用夜间富余的风能制冰,白天融冰制冷。首套系统于2025年在大纪念体育馆(Gross Memorial Coliseum)投运,由12个半地下储冰罐组成,预计每年可节省1.8万美元。尽管目前面临空间布局的挑战,校方正积极寻找第二处建设地点,旨在进一步降低对柴油发电机的依赖。
此外,阿克尔斯能源中心(Akers Energy Center)还负责通过管道向全校输送蒸汽,满足冬季供暖及生活热水需求。除新建宿舍楼外,绝大多数建筑均依赖此蒸汽系统,通过大小锅炉的灵活切换,实现了能源效率的最大化。
对中国高校而言,福斯州立大学的实践表明,在能源转型中,因地制宜地组合可再生能源、储能技术与智能调度系统,是应对电价波动与降低运营成本的有效路径,值得在“双碳”目标下深入借鉴。
