西門子E-DeMa 讓數(shù)據(jù)當家

　　對于很多人來說，使用智能手機、社交網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)上購物就像開車一樣，都是稀疏平常的事。這些新事物有三個共同的特點：有趣、易用并且融于日常生活。眼下家庭用電的供電方式也在悄然上演類似的轉(zhuǎn)變。德國的一項大型實地試驗表明，在數(shù)據(jù)資源到位的情況下，節(jié)能也可以成為一件趣事。

　　德國中西部的兩個小鎮(zhèn)克雷菲爾德和魯爾河畔米爾海姆有700戶人家。新的一天開始了，廚房里飄出咖啡的香氣，洗手間里電動剃須刀嗡嗡作響。表面看來，這里沒什么不同尋常之處。但是在我們看不到的地方，智能化技術(shù)在發(fā)揮作用，它們在幫助這些家庭節(jié)電，同時也為我們迎來能源管理的新時代做著準備。

　　Longrée家就是一個例子。他們住在米爾海姆市Saarn郊區(qū)的一個新開發(fā)小區(qū)?！?7年前開始有人家在這里建房子，我們就是那時搬過來的。當時，我們從窗口都能看到外面放牧的羊群。”Susanne Longrée笑笑說?！艾F(xiàn)在看看我們。我們的電表都可以告訴我們什么時候該洗衣服?！蹦兄魅薘olf Longrée也笑道。“自從我們參加E-DeMa項目，我們的房子就開始有‘頭腦’了!”

　　“E-DeMa是德國有史以來最大的個人家庭智能用電實測項目。”西門子智能電網(wǎng)集團的項目經(jīng)理Michael Hufnagel表示。E-DeMa代表“面向未來電子能源市場的地區(qū)聯(lián)網(wǎng)能源系統(tǒng)開發(fā)與示范?！彼榻B說：“所有參與測試的家庭均借助先進的信息和通信技術(shù)(ICT)與我們的網(wǎng)上市場聯(lián)網(wǎng)。比如，通過這項技術(shù)，他們可以實時查看自家的用電量，還有電價?！?/P>

智能電表上顯示當前的用電量。

　　2009年，多家企業(yè)和機構(gòu)加入由電力公司RWE牽頭的一個項目，它們包括Miele(電器公司)、ProSyst(軟件公司)、西門子和克雷菲爾德電力公司，以及多特蒙德、波鴻和杜伊斯堡-埃森的高等院校。截至目前，該項目可謂大獲成功?！白越衲?月起，我們啟動了實測。原計劃的實測為期9個月，但是現(xiàn)在我們在考慮延長這一期限，也就是說，到聯(lián)邦經(jīng)濟和技術(shù)部的資金支持結(jié)束之后，我們可能會繼續(xù)進行測試。”RWE的主管項目經(jīng)理Michael Laskowsk表示。“這兩個試點區(qū)域均位于德國人口密度最大的州，就人口結(jié)構(gòu)而言，具備很好的代表性。”

　　RWE和克雷菲爾德電力公司初期聯(lián)絡(luò)了大約5000個家庭。有1000多戶家庭表示愿意參與項目，其中700戶家庭符合參加項目的技術(shù)要求，包括配備家用電腦，具備上網(wǎng)條件?！拔覀冊跒橐豁椥录夹g(shù)探路，這項技術(shù)將來可能會普及到千家萬戶?！碑敱粏柤皡⑴c項目的動因時，Rolf Longrée回答道。Rolf Longrée是一家建材公司的總經(jīng)理，他曾在德國、美國、迪拜等地運作了眾多大型項目。面對這個幫助為新能源應用時代鋪路的機會，他以同樣的熱情參與這個項目。另外，Laskowski透露，實測完成后，RWE和克雷菲爾德電力公司將向米爾海姆的參與者支付最高2.5萬歐元的酬金，向克雷菲爾德的參與者支付最高1萬歐元的酬金，用以補償在社區(qū)中開展節(jié)能公益項目的支出。

　　首先，每個參測家庭的電表都換成數(shù)字智能電表?！翱死追茽柕碌募壹覒魬舳家寻惭b了西門子的AMIS電表。”Hufnagel介紹道。這些電表配備一個叫做網(wǎng)關(guān)的通信模塊。網(wǎng)關(guān)模塊可以讀取智能電表的數(shù)據(jù)，并接收E-DeMa市場的價格信息。這樣，每個住戶便可以更嚴格地控制自家的用電情況。智能電表每15分鐘在內(nèi)存芯片中記錄一次耗電量數(shù)據(jù)。每天，這些數(shù)據(jù)都會經(jīng)過匿名處理，然后通過電力線路傳輸至能源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

一臺熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備既發(fā)電，又燒水。

　　上述數(shù)據(jù)傳輸通道叫做西門子電力線通信系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)傳輸速度超過每秒一兆位?！癊nergyIP這項解決方案可以將電表中的耗電量數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)诫娏??！盚ufnagel說。米爾海姆的參與家庭則配備了RWE的技術(shù)產(chǎn)品?！霸诎惭b有AMIS電表的地方，我們使用了自己的多用途通信控制器，它可以通過GPRS移動通信網(wǎng)絡(luò)向RWE傳輸耗電量數(shù)據(jù)。”Laskowski介紹說。

　　電力市場。參加實測的所有家庭均有一個共同點：可以訪問西門子開發(fā)的網(wǎng)上電力市場。這是E-DeMa的核心所在?！坝辛司W(wǎng)上電力市場，參測家庭可以實時了解家中的用電情況?！盚ufnagel說。“同時，電力公司將每天分為八個時段，制定五份不同的電價表。從早晨六點開始可以查看接下來一天的電價。這樣用戶就可以相應設(shè)定家電的程序?！比绻承┘彝サ碾娖鞑皇侵悄芸刂祁?，則需要手動開啟。

　　大約100戶隨機選取的家庭安裝了Miele的智能電器?！斑@些電器可以自動選擇在電價最低的時段運行?！盠askowski介紹道。支持這種功能的是一個通信模塊，表面看來它與普通上位機并無二致。但是模塊的內(nèi)部集成了ProSyst專門研發(fā)的軟件，該軟件可以將用戶與網(wǎng)上市場相連，并且能執(zhí)行有關(guān)電器操作的具體指令?！八械碾娖鞫加砂惭b在RWE數(shù)據(jù)中心的軟件直接控制。我們將之稱作聚合器控制系統(tǒng);它根據(jù)實時的電力供應情況和電網(wǎng)穩(wěn)定性來計算電器的最佳開機時間?！蔽鏖T子的聚合器業(yè)務負責人Klaus-Martin Graf博士稱。

通過網(wǎng)上電力市場，Rolf Longrée可以根據(jù)電價控制家用電器的使用。

　　也就是說，電器只有在電力充沛，因而電價較低時，才會開啟。包括Longrée家在內(nèi)的另外13戶家庭還安裝了熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備(微型CHP)。這些設(shè)備不僅能提供熱水，還可以發(fā)電?！叭绻斍半娏┎粦?，那么可以通過網(wǎng)關(guān)啟動這些微型CHP，它們便可向電網(wǎng)送電。”Laskowski介紹說。Saarn地區(qū)共裝有13個微型CHP，其中11個由當?shù)氐碾娏綧edl安裝。今后五年內(nèi)Medl將負責這些設(shè)施的運維，并為參測家庭提供常規(guī)支持?！拔覀兗业牡叵率依镉袀€熱電廠，至少從理論上講它在為我們賺錢。”Rolf Longrée笑道。

　　寶貴的反饋。E-DeMa項目的節(jié)能效果尚未對電價產(chǎn)生直接的影響。目前E-DeMa只是一個虛擬電力市場試驗，它采用虛擬的電價和月度電費單，后者可體現(xiàn)參測家庭每月可節(jié)省多少電費。不過Longrée家從中獲得了一個切實的好處：他們現(xiàn)在可以了解家中什么時候用電最多，然后相應調(diào)整用電習慣?！八晕覀儸F(xiàn)在只有在E-DeMa顯示電價比較低的時候，才會使用洗衣機。”Susanne Longrée說。結(jié)果顯而易見。無論是與具有普遍用電習慣的普通德國家庭相比，還是與自家在用電需求相同的2011年同期相比，Longrée家的電費都節(jié)約了10%以上，而這完全要歸功于用電效率意識的提高。這只是向家庭能源智能利用轉(zhuǎn)變的第一步。目前的努力方向是使該系統(tǒng)能夠適合推廣應用。Saarn和克雷菲爾德的居民無疑會熱情擁護這一轉(zhuǎn)變。