在未来十年内，据预测，普通家庭可能包含500多种智能设备和设备，可执行各种功能，包括加热和冷却，水加热，照明和车辆充电等基本任务。

一位建筑能源专家，PNNL的Nora Wang认为，优化这些设备价值的最有效方法可能存在于两个新兴学科：交互控制和协调(TCC)和交互式能源网络(TEN)。“自然能源”杂志最近发表了关于“连通家园和社区的交互控制”主题的王的未来派论文。

传统方法带来了挑战

在本文中，Wang描述了传统的能源管理方法，称为直接负荷控制，其中公用事业由房主授予对智能恒温器和其他家用设备的有限控制，这使得能够平衡整个能源系统的用电量。例如，当电力需求高时，公用设施可以将家用恒温器降低一定程度或一定时间段或者可能关闭热水器。

如上所述，这种方法尚未流行，因为它没有为房主提供足够的节能或吸引人的激励，并且在许多情况下，被认为是侵入性的。因此，消费者并未广泛接受广泛的实施。

TCC和TENs与能源市场沟通

Wang接着概述了一个采用TCC和TEN的不同 - 也许更具吸引力的潜在解决方案。在TCC下，家庭中的个人智能设备基本上能够与能源市场直接协商 - 也就是说，如果公用事业的电力电子价格信号太高，设备(可能是加热系统)可以确定它是否真的想要购买电力并提供热量，或者可能延迟运行直到价格下降。该决定最终将基于尊重房主偏好的设备(例如，加热，水加热或衣物烘干在给定时间是否更重要)。以这种方式操作的一组连接设备将有效地形成家用TEN。

Wang建议，同样的一系列决策可以在邻近层面自动同时进行，家中的设备可以与其他家庭，与其他家庭以及电网“交谈”。邻近地区TEN有效地确定了所有住宅的最佳时间和能源消耗率，并随后提供了广泛的好处，包括：

最大的舒适性和便利性，为房主带来最低成本，因此可能更愿意接受连接设备

一个弹性网格，可以适应需求方(分布式发电，电动汽车，极端天气等)和供应方(太阳能和风能的集成以及减少的温室气体排放)的变化。

“TCC和TEN并非没有挑战，需要进一步研究以了解更快速和更广泛部署的障碍和机遇。但这些方法提供了将家庭从被动能源消费者转变为未来电网的智能，有源能源存储和服务提供商的可能性，“Wang指出。

“除了与能源相关的用途之外，这些方法还有可能实现消费者需求在各种方面推动的其他解决方案和应用，”她补充道。