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對于很多人來說，使用智能手機(jī)、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(diǎn)：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(xiàng)大型實(shí)地試驗(yàn)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(zhǔn)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)。“17年前開始有人家在這里建房子，我們就是那時搬過來的。當(dāng)時，我們從窗口都能看到外面放牧的羊群。”Susanne Longrée笑笑說。“現(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。”男主人Rolf Longrée也笑道。“自從我們參加E-DeMa項(xiàng)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(shí)測項(xiàng)目。”西門子智能電網(wǎng)集團(tuán)的項(xiàng)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。”他介紹說：“所有參與測試的家庭均借助*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(xiàng)技術(shù)，他們可以實(shí)時查看自家的用電量，還有電價(jià)。”

智能電表上顯示當(dāng)前的用電量。

2009年，多家企業(yè)和機(jī)構(gòu)加入由電力公司RWE牽頭的一個項(xiàng)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(xiàng)目可謂大獲成功。“自今年3月起，我們啟動了實(shí)測。原計(jì)劃的實(shí)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(jì)和技術(shù)部的資金支持結(jié)束之后，我們可能會繼續(xù)進(jìn)行測試。”RWE的主管項(xiàng)目經(jīng)理Michael Laskowsk表示。“這兩個試點(diǎn)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(xiàng)目，其中700戶家庭符合參加項(xiàng)目的技術(shù)要求，包括配備家用電腦，具備上網(wǎng)條件。“我們在為一項(xiàng)新技術(shù)探路，這項(xiàng)技術(shù)將來可能會普及到千家萬戶。”當(dāng)被問及參與項(xiàng)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(yùn)作了眾多大型項(xiàng)目。面對這個幫助為新能源應(yīng)用時代鋪路的機(jī)會，他以同樣的熱情參與這個項(xiàng)目。另外，Laskowski透露，實(shí)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(bǔ)償在社區(qū)中開展節(jié)能公益項(xiàng)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。“克雷菲爾德的家家戶戶都已安裝了西門子的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(jià)格信息。這樣，每個住戶便可以更嚴(yán)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。“EnergyIP這項(xiàng)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尽?rdquo;Hufnagel說。米爾海姆的參與家庭則配備了RWE的技術(shù)產(chǎn)品。“在安裝有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(shí)測的所有家庭均有一個共同點(diǎn)：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。“有了網(wǎng)上電力市場，參測家庭可以實(shí)時了解家中的用電情況。”Hufnagel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(jià)表。從早晨六點(diǎn)開始可以查看接下來一天的電價(jià)。這樣用戶就可以相應(yīng)設(shè)定家電的程序。”如果某些家庭的電器不是智能控制類，則需要手動開啟。

大約100戶隨機(jī)選取的家庭安裝了Miele的智能電器。“這些電器可以自動選擇在電價(jià)最低的時段運(yùn)行。”Laskowski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(jī)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。“所有的電器都由安裝在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(shí)時的電力供應(yīng)情況和電網(wǎng)穩(wěn)定性來計(jì)算電器的 開機(jī)時間。”西門子的聚合器業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)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(jià)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(jià)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。“如果當(dāng)前電力供不應(yīng)求，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(dāng)?shù)氐碾娏綧edl安裝。今后五年內(nèi)Medl將負(fù)責(zé)這些設(shè)施的運(yùn)維，并為參測家庭提供常規(guī)支持。“我們家的地下室里有個熱電廠，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(xiàng)目的節(jié)能效果尚未對電價(jià)產(chǎn)生直接的影響。目前E-DeMa只是一個虛擬電力市場試驗(yàn)，它采用虛擬的電價(jià)和月度電費(fèi)單，后者可體現(xiàn)參測家庭每月可節(jié)省多少電費(fèi)。不過Longrée家從中獲得了一個切實(shí)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(yīng)調(diào)整用電習(xí)慣。“所以我們現(xiàn)在只有在E-DeMa顯示電價(jià)比較低的時候，才會使用洗衣機(jī)。”Susanne Longrée說。結(jié)果顯而易見。無論是與具有普遍用電習(xí)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(fèi)都節(jié)約了10%以上，而這*要?dú)w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*步。目前的努力方向是使該系統(tǒng)能夠適合推廣應(yīng)用。Saarn和克雷菲爾德的居民無疑會熱情擁護(hù)這一轉(zhuǎn)變。