MIT节能减排编辑本段回目录
在麻省理工学院（以下简称为MIT）就读的最后一年里，史蒂文·阿曼提（Steven Amanti）花费了大量时间用来“监视”他的同学和研究人员们。在2005年11月到2006年4月的时间里，利用白天和晚上的闲暇时间，他无数次造访18号教学楼，那座楼里有40个化学试验室。他挨个查看每个实验室，拍了很多延时照片，快速记录下他认为可能是过分、不负责甚至是危险的浪费行为。
在他的机械工程学士学位论文中，一部分篇幅探讨了18号楼的能源浪费现象，这个教学楼是学校内的能耗大户之一。通过观察他得出结论，仅仅是这一栋楼房，MIT每年在取暖、制冷、电能等方面的浪费高达35万美元。他同时认为，这些不必要的浪费是可以避免的，且几乎不需要花费任何代价。
阿曼提的调查恰好与该校刚提出的节能倡议（MIT Energy Initiative，MITEI）不谋而合。该倡议旨在推动学校内的节能研究和教育，意义重大。2005年11月，MIT校长苏珊·霍克菲尔德（Susan Hockfield）在讨论该倡议时表示，一方面希望推动新的环境友好型能源技术的发展，另一方面力求改变学校自身利用资源的方式。“我非常希望MIT以身作则，成为可持续能源利用的榜样。”
从那时起，MIT一直在努力。校园内的新建筑在设计上比传统建筑更加节能；教师、员工、和学生们通过各种方式发现浪费能源的行为、淘汰高能耗设备，每年为学校节省数百万美元支出。例如，斯隆商学院的学生与设施部门一起，识别出总投资达1400万美元的多个节能项目，这些投资将在不到三年的时间内通过节约量全部收回。如今，一项为期两年总投资额为76.5万美元的节能项目每年可以为学校节约80万美元。
为了帮助项目的开展，MIT副校长兼财务主管特丽莎·斯通（Theresa Stone）在去年设立了一个新的MIT节能投资基金（MIT Energy Conservation Investment Fund），初始种子基金为50万美元。此外，MIT校友为校园节能特别基金（MITEI Campus Energy Task Force Fund）注入了150万美元，其中包括创建了希尔弗曼常青节能基金（Silverman Evergreen Energy Fund）的杰弗里·希尔弗曼（Jeffrey Silverman ）（68级校友）捐赠的100万美元。通过这些基金而节省下来的钱将用于其他节能项目中去。
然而对于研究性机构来说，可持续运营并非易事：因研究需要，实验室的能耗远高于办公室或民居。此外，很多公司打着低碳的幌子兜售无效的解决方案。“提高能效的障碍之一在于对成本和节约的不可预见性。”MIT环境健康安全办公室副主任、节能倡议特别小组成员之一的史蒂文·兰努（Steven Lanou）（98级城市规划硕士）说道，“人们常会质疑节能的前景，不知道从口袋里捐出的钱到底会产生多大的作用。”
长明灯：安全规则要求18号楼的走廊24小时亮灯
电老虎
从阿曼提拍摄的延时照片可以看到，18号楼一直开着长明灯。光线传感器的探测表明，该楼内的照明亮度是其他楼的两倍。但阿曼提作了计算，得出其照明用电仅占总用电量的5%，大部分电能被楼内安装的200个通风柜消耗，这些通风柜从不关闭，使得18号楼的单位平方英尺能耗高于校内的其他任何一幢楼。
任校园节能特别小组联合主席的斯通认为，通风柜是“校内电老虎之一”。这些柜体利用风扇排出实验室内的有毒气体，防止试验人员吸入中毒。但通风的同时也将室内的暖气或冷气带走了。现任学校设施部可持续工程和设备规划经理的彼得·库伯（Peter Cooper）（70级校友）认为，“这无异于开着门吹空调。”他也表示，一台通风柜的能耗相当于两个普通家庭的年耗电量，而校园内目前安装有1000多台这样的通风柜。
传统的通风柜不管房间玻璃门关闭与否都以相同速率抽走空气。但18号楼安装了特别的通风柜。按照设计，当房门关闭时，该楼通风柜的气流速率将降低为房门打开时的三分之一，以降低能耗。但楼内的实验人员破坏了这种设计。阿曼提发现，有些人甚至故意弄坏了设备的警报装置，他们“把纸屑塞进了静音按钮里”。
实验室主管很难激励试验员在不需要的时候主动关闭通风柜。库伯表示，这是因为电费由学校统一缴纳，各实验室并不做分割。独立缴费或许是一种促进节能的办法，但MIT的现行政策改变起来似乎不太容易，而不能改变的理由也很充分。举例而言，若生物学家和电气工程师共用一间实验室，虽然分配实验室的空间有时候有些困难，但“他们并不担心两个部门的预算做合并。与其他高校相比，我们取得的很多成功在于，我们有相互连通的走廊促进各学科之间的自由合作，以及一个统一的财政体系。”他说。
事实是，即便没有物质奖励人们也可能会改变浪费行为。化学学院院长蒂姆·斯格（Tim Swager）在发现自己的教学楼的用电非常紧张后决定，揪出浪费现象最严重的实验室。每个通风柜装有传感器，能够记录实验室玻璃门的打开程度，再将该信息反馈给气流控制系统。斯格使用12000美元开发了一个项目，能够将传感器的数据转化成报告，比较各实验室能耗情况，从而找出节能之星，揪出电老虎。
这些报告的发布促使实验室人员开始主动关闭通风柜。根据08级博士生丹·韦索沃夫斯基（Dan Wesolowski）的一项分析表明，仅在18号楼，此举每年可为学校节约24000美元，并减少二氧化碳排放93吨。库伯认为，“通过对现象的揭示可以促使人们行为的改变。”
其他一些改变人们行为的项目也在开展。韦索沃夫斯基与同学们一起研究了医学院大楼（E25）的旋转门后写道：“与旋转门相比，推拉门在开关时带走的空气是前者的八倍，这就意味着有这么多的空气需要加热或制冷。”他们得出结论，如果每个人都从旋转门进入E25大楼，学校每年可以节约价值约7500美元的天然气，减少碳排放15吨，而节省的那些天燃气足够为5个房间提供暖气。他们还发现，很多人不走旋转门是因为门很难推开。这需要设施部门做好相应的维护工作。韦索沃夫斯基发现，如果贴上走旋转门的好处的标识并感谢人们这么做时，会有更多人走旋转门进出大楼。目前校园内已经贴上了很多这样的永久标识。
然而，仅仅靠改变人们的行为似乎还不够。例如，关闭通风柜每年节约下的24000美元，不足阿曼提预期节约量的7%；斯格收集的数据表明，通风柜常开的情况也不如阿曼提预想的那样多，因而浪费并不是那么严重。此外，人的自觉性往往不能持久。近期，位于哥伦比亚高登市的国家可再生能源实验室开展了一项针对节能建筑的研究，研究发现，人们的好习惯并不会持久：即便响应节能倡议，但一年后人们就忘了。兰努认为，无论如何，指望人们自觉节能需要长期不断的教育，尤其是在像MIT这样不断有新人进入的地方。
相应的技术，有时可以弥补当人们不当的行为。技术的效果是一回事，通过技术发掘出来的数据更具有指导和启示。但由于数据分析的成本高昂，这些详细数据很少被拿来做研究，因而节能的效果不尽如人意。MIT已经决定，对能源的利用方式进行深入量化分析，找出节能减排的最佳途径。
疏水阀与数据流
MIT的很多节能项目其实并没什么创新的做法，但效果确是显然的。杜邦壁球场的照明灯曾经日夜不息，而现在安装上动静感应器后，在无人打球时灯光将自动关闭。类似，滑冰场上也安装了动静感应器，并将高强度放电灯换成了荧光灯，能耗降低了一半，而光照强度是原来的两倍。校园内实施的这些节能措施的成本将用两年多的时间通过项目自身的节约予以抵消。
学校的设施部门正在积极对这些项目进行跟踪，目的是证实这些节能项目是否真有效果。为了测试某节能措施，他们对东校区两栋相同宿舍楼中的一栋更换了已坏的疏水阀。疏水阀正常情况下控制暖气片中的热水循环，待热量释放后将水放出暖气片；如果疏水阀损坏，热水将直接通过暖气片，这不仅会使暖气过热，也浪费了大量能源。更换这两栋楼的疏水阀可为学校每年节约80万美元，高于更换阀门及安装感应器所需花费的76.5万美元。虽然为东校区安装感应器的花费要比更换疏水阀的花费高，但库伯认为这样做是值得的，因为通过这种方式MIT可以实现节能效果的量化。
借助先进的技术可以识别需要改进的地方。MIT各大建筑所采用的暖气、通风、空调系统与家用设备完全不同，楼内安装的大量空气调节器通过蒸汽旋管调节供热，通过冷却水管调节制冷，而动力源则来自MIT的中央电力和热力站。这个电站利用发电过程中的废热产生蒸汽，直接用于驱动压缩机和制冷设备。空气调节器通常由计算机控制，可记录管路系统内空气和水的温度和流动速度，以及压差等数据。
作为北美地区规模最大的中控系统之一，MIT的中控系统每隔15分钟会收集并发送5万个数据。一般，这些数据仅用于温度的实时控制，并不做保存和分析。近来，一些公司借助机械工程师和专家开发的计算机模型和算法，开发了一些软件系统对这些数据进行综合分析，从而帮助客户判定建筑物的节能效果是否达到设计之初的方案，进而发现问题并制定改进计划和预算。
MIT聘请了波士顿的Cimetrics公司对校内部分教学楼进行监测和分析。迄今，该公司提出的建议每年可为学校节约50多万美元，约有半数的提议已经执行。例如，E25号教学楼的记录数据显示，用于收集随通风系统带走的热量的系统，工作存在异常，“我们的人爬进通风管路，发现那个设备坏了。”库伯说道。如果没有Cimetrics公司的帮助，“这个问题可能永远也发现不了，更不用说在保修期内进行维修了。”
问题在于，尽管校园内100多座教学楼中大部分都并入了中控系统，“但要对所有捕获数据进行分析的话非常困难，且成本高昂。”曾参与多个节能项目、现攻读机械工程博士学位的史蒂文·塞默何斯（Stephen Samouhos）（04级学士、06级硕士）说道，“哪怕是一栋楼，数据的分析工作都是很困难的。”在研究了N42号教学楼并寻找节能途径后，他根据经验作出了上述评价。他曾花费很长时间给N42号楼安装传感器，这让他发现了一些节能方法，从而使能耗降低了25%。浪费之一就是楼内开长明灯。他说：“你在楼里甚至都找不到电灯开关在哪里。”他还发现，该楼在当初设计时有一个数据中心，虽然此数据中心后来根本没有建成，但却因为这一原因使得楼内配套的空调功率过大，造成了不必要的浪费。即便这台空调在20分钟内就可完成制冷，但它可能白白开上4小时后才有人踏入教学楼。解决方法倒很简单，塞默何斯表示，只需要取消控制软件的其中一个选项即可。
塞默何斯还发现，6C号楼内的动静感应器——感应周围没有人时自动关灯——被错当成了电源开关而被关闭。“这是校园电力系统的“最后一公里”，走完这一步就能算出我们省下多少钱了。”他表示，给感应器开关贴上标识“并不是难事，关键是要有人去做”。
建筑技术与机械工程教授、同时担任校园节能特别小组联合主席的利昂·格雷克思曼（Leon Glicksman）（59级学士、64级博士）说，在新教学楼的建设中，一种被称为“整合设计”的设计过程，对大楼建设的一些细节提供着指导，。在“整合设计”中，部分节能措施，如安装具有优化涂层的玻璃用于隔热等，与冷暖气系统一样，已成为建筑设计中的基本关注点。例如，对于制冷要求不高的建筑可以选用功率较低的空调。格雷克思曼称，新建的斯隆大楼可能将成为校内最节能的建筑。该楼采用了特殊的玻璃材料，能够在冬季吸收更多太阳热能提升室内温度，并在夜间减少热量的耗散。然而，“整合设计”的方法，一定要保证所有的节能设计正常工作，方能看到成效，因而要对建筑的日常运行进行持续监测。
更多措施
上述项目只是MIT开展的节能项目中的一部分。此外，城市研究与规划系的节能专家哈维·迈克尔斯（Harvey Michaels）教授，正在研究有效的政府节能政策。塞默何斯与MIT比特与原子中心主任尼尔·哲申费尔德（Neal Gershenfeld），正在共同开发新的数据收集网络，希望与大型建筑中的控制系统相比，能够降低采集成本，并得到更优的数据。例如，在他们的网络内，建筑内的每个灯泡可进行独立监测。他们也开发了新的算法，能够在出现问题时及时告知相关管理人员。下一步则是开发出能够帮助人们决策的软件。“我不会只是告诉你，冷却装置坏了。”塞默何斯说，“我会说，坏掉的冷却装置每天浪费你100美元，如果找人维修所获得回报则远远大于这个数字。”
人们希望在校内开展更多这样的活动。斯隆商学院博士生、校园节能特别小组成员杰森·杰伊（Jason Jay）表示：“我并不认为我们已经看到了预期的投资规模。”他指出，设施部门估计约有价值10亿美元的基础设施，需要重建而被推迟，而其中的有些项目能够在节能方面发挥出很大作用。在斯隆团队帮助下，总投资达1400万美元的节能项目仅有200万美元投资到位。资金非常有限，尤其是在目前的经济状况下。特丽莎·斯通说，这200万美元中有四分之一来自“全权委托基金”，而今年却没有“全权委托基金”可用。
目前节能项目的集资还主要依靠校友及其他捐赠。杰伊希望MIT能有更多筹措资金的办法。他认为，即便目前经济不景气，仍有许多银行愿意为节能项目提供贷款，因为这些项目的成果比较可靠。
这种融资方式可以使MIT从“修理疏水阀、更换荧光灯这样的琐事中解脱出来，把精力放在更有意义的节能方法上。”杰伊说。他希望学校把技术从实验室中拿出来用到校园里，不仅会为学生提供良好的实践机会，还能促进绿色建筑的发展。他表示：“这样做的话，MIT才能成为一个示范点，一个节能先锋，给世界其他地区以启示。”
由此可见，MIT的节能项目除了节约成本外，更具有示范意义。
