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应对夏季电力供应紧张 可视化技术“微笑节能”

Update time:2016-07-29  Views:

●崭露头角的可视化用电,属于云计算服务的一种实际应用。

●利用配电板等设置传感器,通过互联网采集电力消耗数据,并实时显示迄今为止使用了多少电力,一旦超过节电目标,可发送信息提醒用户。

●在欧美国家,主要由电力公司引进和设置智能电表,并积极推广可视化用电。

●预计到2012年,美国接受可视化用电服务的家庭将扩大到近百万户。日本也于今年7月起,推出面向企业及家庭的可视化用电服务。

日本NECBIGLOBE公司从今年5月18日开始提供可视化用电服务的“生态鸟”,以小型超市以及饮食店等拥有多个营业场所的企业为主要服务对象,在配电板以及自来水表等设置用于计测使用量的传感器后,通过互联网采集相关数据。

员工们通过小鸟的生长状况,可形象地了解每天的目标值以及实际完成率等,并采用排行榜显示每个营业场所的具体排位。由于采用了游戏形式,十分容易被人接受。

美国 可视化用电进入普通家庭

通常在设定电力设备的规模和能力时,必须首先考虑到高峰用电。如果仅仅高峰时用电需求极大,平时的用电需求很小,就会经常出现过剩设备。只有平抑高峰用电,保证电力始终以平均水平被消耗,才能够有效提高投资效益。

实现耗电量的可视化,被认为是平抑高峰用电的手段之一。所谓可视化,就是以日、周、月等为单位显示耗电量,并同时显示与平均家庭的比较以及电费标准等。这样,当消费者感到用电过多时,就会自觉地采取各种节能措施。与此同时,电力公司也会适时向用户发出记载有节能建议的电子邮件,或者在户内显示器上显示相关信息。通常情况下,与平均家庭的比较以及提供节能建议等服务,由电力公司委托服务商提供。

目前,美国对购买电动汽车(EV)以及插电式混合动力汽车(PHEV)均提供补贴,并大力扶植相关充电基础设施的建设,旨在推动燃油汽车向电动汽车的过渡。但是,一旦使用商用电力充电的上述汽车大量普及,当乘坐汽车上班的人回家后,势必会出现充电需求急剧上升的时间段,导致出现新的用电高峰。因此,必须将电动汽车连接上家庭能源管理系统,随时了解电池余量等信息,及时调整充电时间。

引进可视化服务后,人们将能够从户内显示器获得类似“与傍晚相比,夜间电力收费更为便宜”这样的信息,从而将充电时间设定为夜间。除此之外,消费者简单设定下一次的乘坐时间后,如果电池尚有余量,就能够放心地进行慢充了。由此可见,耗电量的可视化将有助于推动电动汽车的普及。

获得消费者的理解和支持,是普及可视化用电的关键。事实上,平抑高峰用电的最大获利者是电力公司,普通消费者与此并没有直接的利害关系。设置具备通信功能等的智能电表以及户内显示器等新型设备的费用、支付给家庭能源管理系统服务商等的费用等,即使目前仍然由电力公司承担,最终还是会追加到电费之中,由消费者负担。但是,如果能够通过平抑高峰用电来降低电价,消费者能够有所获益,就会对此持积极的态度。

2009年发布的《美国复苏及再投资法》(ARRA),大力提倡普及智能电表。在此推动下,智能电表开始陆续走进了普通家庭。但是,户内显示器等家庭内部设备,并没有出现大规模普及的迹象。即使是智能电表,也有用户抱怨说安装后出现了电费上涨。因此,要获得消费者的理解和支持,首先必须明确设置户内显示器(IHD)等家庭内部设备后,消费者究竟能够少付多少电费。为此,从2010年开始,美国各地均开始了验证性实验。2011年,验证性实验开始进入普通家庭之中。

德克萨斯州是最先开展上述实验的地区,目前已经在数十户电力公司的员工家庭安装了户内显示器,并利用无线通信连接户内显示器以及智能电表,实现了可视化用电。2011年,将进一步招募愿意进行合作的消费者,将安装户内显示器的家庭扩大到数万户。2012年,计划扩大为数十万至数百万户的规模。一旦德克萨斯州取得了良好成绩,可视化用电将会迅速进入加利福尼亚州以及佛罗里达州等其他地区。从这个意义上来说,德克萨斯州的成败与否,将在很大程度上影响美国家庭能源管理系统的普及。

相互连接性,被认为是实现可视化用电的另外一个关键。由于参与企业众多,存在着智能电表、家庭内部设备、智能家电之间无法良好连接的可能性。智能电表与家庭内部设备之间的通信方式,既可采用蓝牙等无线方式,也可以采用电力线通信(PLC)等有线方式。此外,还必须兼顾网络层面以及应用层面的通信协议等。如果由每个企业分别制定标准,相互连接只能是遥遥无期的奢望了。

为了使大约3000家电力公司以及提供智能电表的生产商、新加入家庭能源管理系统市场的户内显示器生产商、家电生产商等相关企业的产品能够分别正确连接,能够利用计算机以及智能手机等查看电费,实现空调和照明设施的遥控操作,亟待建立相应的标准。据悉,由美国国家标准技术研究所(NIST)牵头,用于规范相互连接的标准“SmartEnergy Profile 2.0”已经进入最终调整阶段,即将对外公布。

事实上,仅仅实现标准化,并不能保证所有的设备都能够实现相互连接。由于各家企业分别按照自己的标准和规格生产设备,肯定会存在连接方面的问题。为此,有关方面特意开辟了一个让各家企业携带自己的产品,进行实际连接测试和调整的场所。只要企业来到此地,就能够与所有产品进行测试,从而节省了每家企业各自与数十家企业进行谈判,购买对方的产品进行测试的精力和财力。

日本 “生态鸟”唤起个人节电意识

随着进入夏季用电高峰,日本政府推出了一系列应对电力供给紧张的举措。为实现最多15%的节电,日本电力需求及供给紧急对策本部在2011年5月13日公布的“夏季电力需求及供给对策”中,针对学校、制造业以及批发业等不同行业,分别制订了节电行动计划的标准形式,以敦促员工及家庭个人节约用电。

电力消耗量的可视化服务,被认为是唤起个人节电意识的重要手段。所谓可视化用电服务,属于云计算服务的一种实际应用,就是在配电板等设置传感器,利用互联网采集电力消耗量,并实时显示迄今为止使用了多少电力,一旦超过节电目标,可利用电子邮件等发送提示信息。

NEC BIGLOBE公司从今年5月18日开始提供服务的“BIGLOBE生态鸟”,以小型超市以及饮食店等拥有多个营业场所的企业为主要服务对象,在配电板以及自来水表等设置用于计测使用量的传感器后,通过互联网采集相关数据。统计结果,可被节能、节电部门用于管理整个企业的节能进展情况,发现存在的问题等。为了促进每位员工积极参加节能及节电活动,该项服务专门设计了动画生态鸟。员工通过小鸟们的生长状况,可形象地了解每天的目标值以及实际完成率等,并采用排行榜显示每个营业场所的具体排位。由于采用了游戏形式,十分容易被人接受。

预定今年7月份开始提供服务的日立消费电子产品公司的“ECO·POM·PA”以及NTT微笑能源公司的云服务,同样将重点放在了唤起员工以及个人的节电意识上。例如,“ECO·POM·PA”会在员工随身携带的终端上显示实际用电量等,并传送用于提高节能效果的有用建议等。

事实上,目前日本已经存在着许多以企业管理部门为对象的电力消耗量可视化服务。自从2010年4月实施修订版节能法以及东京都确保环境条例后,不少公司开始提供编制节能报告书以及计算二氧化碳减排量的服务。今年3月发生东日本大地震后,又开始出现了自动控制空调及照明设备的服务。“BIGLOBE生态鸟”以及“ECO·POM·PA”等,则将服务对象从以往的企业管理部门进一步扩展到了具体个人,重点关注随手关灯、改变空调温度设定等个人行为。

在日本,IT企业无疑是推动可视化用电的主要力量。在欧美国家,主要由电力公司引进和设置智能电表,并积极推广可视化用电,IT企业则起到了推波助澜的作用。其中一个实例,就是由美国谷歌公司和微软公司提供的以普通家庭为对象的可视化用电服务。谷歌公司的“PowerMeter”以及微软公司的“Hohm”,均利用互联网采集电力消耗量,除了实现可视化服务之外,还提供与邻居家庭的比较、节电建议等信息。