3.日本

 

日本的能源嚴重依賴進口，因此日本成為最早開展綜合能源系統研究的亞洲國家。2009年9月日本政府公布了其2020、2030和2050年溫室氣體的減排目標，并認為構建覆蓋全國的綜合能源系統，實現能源結構優化和能效提升，同時促進可再生能源規模化開發，是實現這一目標的必由之路。在日本政府的大力推動下，日本主要的能源研究機構都開展了此類研究，并形成了不同的研究方案，如由NEDO于2010年4月發起成立的JSCA（Japansmartcommunityalliance），主要致力于智能社區技術的研究與示范。智能社區類似于加拿大ICES方案，是在社區綜合能源系統（包括:電力、燃氣、熱力、可再生等）基礎上，實現與交通、供水、信息和醫療系統的一體化集成。TokyoGas公司則提出更為超前的綜合能源系統解決方案，在傳統綜合供能（電力、燃氣、熱力）系統基礎上，還將建設覆蓋全社會的氫能供應網絡，同時在能源網絡的終端，不同的能源使用設備、能源轉換和存儲單元共同構成了終端綜合能源系統，見圖1。

 

 

圖1TokyoGas公司綜合能源系統解決方案

 

（二）國外綜合能源服務典型案例

 

1.德國RegModHarz項目

 

RegModHarz項目開展于德國的哈慈山區，其基本物理結構為2個光伏電站、2個風電場、1個生物質發電，共86MW發電能力。生產計劃由預測的日前市場和日內盤中市場的電價及備用市場來決定。RegModHarz項目的目標是對分散風力、太陽能、生物質等可再生能源發電設備與抽水蓄能水電站進行協調，令可再生能源聯合循環利用達到最優。其核心示范內容是在用電側整合了儲能設施、電動汽車、可再生能源和智能家用電器的虛擬電站，包含了諸多更貼近現實生活的能源需求元素。RegModHarz項目主要措施有：

 

（1）建立家庭能源管理系統。家電能夠“即插即用”到此系統上，系統根據電價決策家電的運行狀態，根據用戶的負荷也可以追蹤可再生能源的發電量變化，實現負荷和新能源發電的雙向互動。

 

（2）配電網中安裝了10個電源管理單元，用以監測關鍵節點的電壓和頻率等運行指標，定位電網的薄弱環節。

 

（3）光伏、風機、生物質發電、電動汽車和儲能裝置共同構成了虛擬電廠，參與電力市場交易。

 

RegModHarz項目的典型成果也包含3個方面：

 

（1）開發設計了基于Java的開源軟件平臺OGEMA，對外接的電氣設備實行標準化的數據結構和設備服務，可獨立于生廠商支持建筑自動化和能效管理，能夠實現負荷設備在信息傳輸方面的“即插即用”，OGEMA的軟件架構。

 

（2）虛擬電廠直接參與電力交易，豐富了配電網系統的調節控制手段，為分布式能源系統參與市場調節提供了參考。

 

（3）基于哈慈地區的水電和儲能設備調節，很好地平抑了風機、光伏等功率輸出的波動性和不穩定性，有效論證了對于可再生能源較為豐富的特區，在區域電力市場范圍內實現100%的清潔能源供能是完全可能實現的。

 

2.美國OPower能源管理公司經營模式

 

OPower公司通過自己的軟件，對公用事業企業的能源數據，以及其他各類第三方數據進行深入分析和挖掘，進而為用戶提供一整套適合于其生活方式的節能建議。截至2015年10月，根據Opower網站上的動態信息，其已累計幫助用戶節省了82.1億千瓦時的電力，節省電費10.3億美元，減排二氧化碳121.1億磅，隨著用戶規模逐漸增大，這些數據均以加速度在增長。

 

（1）提供個性化的賬單服務，清晰顯示電量情況。OPower公司利用云平臺，結合大數據和行為科學分析，對電力賬單的功能進一步拓展。一方面，具體針對用戶家中制冷、采暖、基礎負荷、其他各類用能等用電情況進行分類列示，通過柱狀圖實現電量信息當月與前期對比，用電信息一目了然；另一方面，提供相近區域用戶耗能橫向比較，對比相近區域內最節能的20%用戶耗能數據，即開展鄰里能耗比較。此外，OPower的賬單改變了普通賬單以往單調、刻板的風格，在與用戶溝通界面上印上“笑臉”或“愁容”的圖標，對于有效節能的行為給出鼓勵的態度。其與用戶溝通的方式也十分豐富，通過最傳統的紙質郵件，到短消息、電子郵件、在線平臺等，加強與用戶的交流反饋。

 

（2）基于大數據與云平臺，提供節能方案。OPower基于可擴展的Hadoop大數據分析平臺搭建其家庭能耗數據分析平臺，通過云計算技術，實現對用戶各類用電及相關信息的分析，建立每個家庭的能耗檔案，并在與用戶鄰里進行比較的基礎上，形成用戶個性化的節能建議。這種鄰里能耗比較，充分借鑒了行為科學相關理論，將電力賬單引入社交元素，與“微信運動”的模式十分類似，為用戶提供了直觀、沖擊感較強的節能動力。

 

（3）構建各方共贏的商業模式。雖然OPower的目標是為用戶節電，但其自我定位是一家“公用事業云計算軟件提供商”，其運營模式并不是B2C模式（企業對終端消費者），而是B2B模式（企業對企業）。電力企業選擇OPower，購買相關軟件，并免費提供給其用戶使用。OPower為用戶提供個性化節能建議，同時也為公用電力公司提供需求側數據，幫助電力公司分析用戶電力消費行為，為電力公司改善營銷服務提供決策依據等。