论文1,CIBSE ASHRAE技术研讨会，帝国理工学院，伦敦，英国
2012年4月18日和19日
根据法律规定(EPACT 2005年，EISA 2007年)，陆军必须在2030年之前在新建和翻新的设施中消除化石燃料的使用，并在2015年之前将整体设施能源使用量减少30%。陆军的政策是，到2020年实现8个净零能源试点设施，到2031年实现25个净零能源设施，到2058年实现所有设施的净零能源状态。
只有在社区(设施)或建筑集群规模上实现需求减少和可再生能源的最佳组合，才能实现净零能源(NZE)。美国陆军经营的基本上是小型校园，或其设施上的建筑群。美国能源部(DOE)的重点是国家电网规模或单个建筑，而商业重点是对单个建筑的改造。全球只有少数案例研究在社区规模上解决能源系统的动态问题，到目前为止，缺乏执行这一任务的工具。大多数美国陆军设施的建筑库存是复杂的，包括高能耗和低能耗建筑的混合。这些建筑的能源使用因每个建筑的不同军事任务和需求、设施的增长和扩展以及士兵部署而有所不同。在这样的设施中实现经济上的净零能耗，需要在单个建筑物和建筑系统自动化、公用事业管理和控制以及能够提供现场发电(包括可再生能源)集成的电力输送系统中无缝结合节能。
本文描述了基于化石燃料的净零能源优化过程，并以加利福尼亚州欧文堡一群建筑物的研究结果为例进行了说明。该综合优化过程是在陆军研发项目“净零安装建模-能源(NZI-E)”和国际能源机构(IEA)建筑和社区系统节能(ECBCS)附件51下开发的。这个过程是分步骤的，从优化每个建筑开始，以实现最具成本效益的建筑围护结构和能源使用系统的节能优化。然后，利用能源强度、调度和废能源流利用的多样化，优化影响整个建筑群的节能措施。由此产生的能源使用优化集群的能源需求将需要最小规模的可再生能源系统，以使建筑集群零化石燃料能源。