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(tǒng)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(gòu)建覆蓋全國的綜合能源系統(tǒng)，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和能效提升，同時促進可再生能源規(guī)模化開發(fā)，是實現(xiàn)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(gòu)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(fā)起成立的JSCA（Japansmartcommunityalliance），主要致力于智能社區(qū)技術(shù)的研究與示范。智能社區(qū)類似于加拿大ICES方案，是在社區(qū)綜合能源系統(tǒng)（包括:電力、燃氣、熱力、可再生等）基礎(chǔ)上，實現(xiàn)與交通、供水、信息和醫(yī)療系統(tǒng)的一體化集成。TokyoGas公司則提出更為超前的綜合能源系統(tǒng)解決方案，在傳統(tǒng)綜合供能（電力、燃氣、熱力）系統(tǒng)基礎(chǔ)上，還將建設覆蓋全社會的氫能供應網(wǎng)絡，同時在能源網(wǎng)絡的終端，不同的能源使用設備、能源轉(zhuǎn)換和存儲單元共同構(gòu)成了終端綜合能源系統(tǒng)，見圖1。

 

 

圖1TokyoGas公司綜合能源系統(tǒng)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(qū)，其基本物理結(jié)構(gòu)為2個光伏電站、2個風電場、1個生物質(zhì)發(fā)電，共86MW發(fā)電能力。生產(chǎn)計劃由預測的日前市場和日內(nèi)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(zhì)等可再生能源發(fā)電設備與抽水蓄能水電站進行協(xié)調(diào)，令可再生能源聯(lián)合循環(huán)利用達到最優(yōu)。其核心示范內(nèi)容是在用電側(cè)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(xiàn)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(tǒng)。家電能夠“即插即用”到此系統(tǒng)上，系統(tǒng)根據(jù)電價決策家電的運行狀態(tài)，根據(jù)用戶的負荷也可以追蹤可再生能源的發(fā)電量變化，實現(xiàn)負荷和新能源發(fā)電的雙向互動。

 

（2）配電網(wǎng)中安裝了10個電源管理單元，用以監(jiān)測關(guān)鍵節(jié)點的電壓和頻率等運行指標，定位電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。

 

（3）光伏、風機、生物質(zhì)發(fā)電、電動汽車和儲能裝置共同構(gòu)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(fā)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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?qū)崿F(xiàn)負荷設備在信息傳輸方面的“即插即用”，OGEMA的軟件架構(gòu)。

 

（2）虛擬電廠直接參與電力交易，豐富了配電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制手段，為分布式能源系統(tǒng)參與市場調(diào)節(jié)提供了參考。

 

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

 

2.美國OPower能源管理公司經(jīng)營模式

 

OPower公司通過自己的軟件，對公用事業(yè)企業(yè)的能源數(shù)據(jù)，以及其他各類第三方數(shù)據(jù)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(jié)能建議。截至2015年10月，根據(jù)Opower網(wǎng)站上的動態(tài)信息，其已累計幫助用戶節(jié)省了82.1億千瓦時的電力，節(jié)省電費10.3億美元，減排二氧化碳121.1億磅，隨著用戶規(guī)模逐漸增大，這些數(shù)據(jù)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(jié)合大數(shù)據(jù)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(chǔ)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(xiàn)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(qū)域用戶耗能橫向比較，對比相近區(qū)域內(nèi)最節(jié)能的20%用戶耗能數(shù)據(jù)，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(diào)、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(jié)能的行為給出鼓勵的態(tài)度。其與用戶溝通的方式也十分豐富，通過最傳統(tǒng)的紙質(zhì)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(shù)據(jù)與云平臺，提供節(jié)能方案。OPower基于可擴展的Hadoop大數(shù)據(jù)分析平臺搭建其家庭能耗數(shù)據(jù)分析平臺，通過云計算技術(shù)，實現(xiàn)對用戶各類用電及相關(guān)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(chǔ)上，形成用戶個性化的節(jié)能建議。這種鄰里能耗比較，充分借鑒了行為科學相關(guān)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(jié)能動力。

 

（3）構(gòu)建各方共贏的商業(yè)模式。雖然OPower的目標是為用戶節(jié)電，但其自我定位是一家“公用事業(yè)云計算軟件提供商”，其運營模式并不是B2C模式（企業(yè)對終端消費者），而是B2B模式（企業(yè)對企業(yè)）。電力企業(yè)選擇OPower，購買相關(guān)軟件，并免費提供給其用戶使用。OPower為用戶提供個性化節(jié)能建議，同時也為公用電力公司提供需求側(cè)數(shù)據(jù)，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(jù)等。