智能用电掀起能源革命

 专家称其潜力将“超过沙特阿拉伯已被证实的全部石油储量”智能照明系统在TED上受追捧。“鸟巢”恒温器。EnerNOC的能源管理控制中心。

  网络通信、廉价感应器、数据分析等构成的高技术合力,正在掀起一场新的能源革命。用专家的话说,它所带来的“智能高效潜力将超过沙特阿拉伯已被证实的全部石油储量”。

  新照明系统 节约九成电力成本

  加利。雷蒙德是美国芝加哥五号货栈的业主,为了增强货栈竞争力,他更换了由网络操控、更加亮堂的智能照明系统。当接到新一季电费单时,他惊呆了:费用比往常少了90%!

  当地公共机构怀疑他有欺诈行为,联邦爱迪生公司派一名工程师前来检查线路,后来又派一名顾问监督使用情况,结果证明新照明系统一切运作正常,之所以变得“聪明高效”,完全是因为设计科学合理。

  通常情况下,一间1700多平方米的仓库每年需支付电费约5万美元,如今却降低到不足5000美元,雷蒙德感到不可思议。联邦爱迪生公司还另外奖励了他65176.90美元的节能折扣。

  创造这个奇迹的是位于波士顿的“数字流明”公司,旗下有几十名软件、电力和机械工程师。公司总裁兼首席执行官汤姆。平西斯说:“我们的目标是结合信息技术和发光二极管(LED)元件创造一个系统,让全世界每一盏灯都变得智能。”

  除雷蒙德的五号货栈外,“数字流明”还为英国肯特郡一家冷冻厂节约了97%电力成本,为新英格兰杂货联合会位于新罕布什尔州的一家冷冻厂节约了90%的能源消耗。

  “数字流明”是如何做到的呢?平西斯说,照明系统中的每一盏灯都是高效节能灯,这使得成本降低约一半;剩余部分则通过感应器、数据分析和控制整个照明系统的互联网技术实现。

  平西斯说,他们的设计思路中, 每一盏灯都不是一个独立的个体,而是为某个空间提供照明的整个电力系统的一部分:每盏灯能感应到附近是否有人,已有多少亮光;阳光照进屋内,靠窗的灯光会变暗;如有大型机械从窗前通过,灯光会变亮;唯有需要时,灯才会亮……操作人员通过在线数据入口调整预先设置,对节能情况了如指掌。

  “学习型”恒温器 可根据生活习性设定程序

  试想一下,你周末外出度假,离家约100英里之后突然意识到,出门时忘了关闭家里的恒温器。你顿时惊出一身冷汗,不仅因为空荡荡的房间里将继续白白烧着暖气,而且电费将因此疯狂上升。

  为避免发生这样的“悲剧”,一些恒温器上安装了应用程序,以便你远程调控,这已经屡见不鲜。更有新一代产品,根本不必你亲自动手,而是通过网络客户端,利用内置感应器自动为你调节室内温度。

  位于加州的“鸟巢实验室”2011年推出首台“学习型”恒温器。公司的两位创始人马特。罗杰斯和托尼。法德尔原先供职于苹果公司,自称是在苹果公司获得了“客户产品博士学位”。离开电信行业后,他们投身能源产业,致力于设计智能恒温器。

  如同使用其他恒温器一样,你根据自己的需要不断调节室内温度,但“学习型”恒温器能记录室温的变化,知晓你的生活习惯。一两周后,它就能在内置感应器的帮助下自动调节室温,无论你在不在家。

  其实,使用传统的编程恒温器也能节省约20%的用电量,只是大多数人懒得根据自己的生活习性设定程序,或者不能有效设定。于是,标价249美元的“鸟巢”恒温器应运而生,尽可能“解放”人类,让感应器承担所有工作。

  致力于家庭能源管理的公司远非“鸟巢实验室”和Opower两家。据《基督教科学箴言报》报道,美国家庭能源管理市场目前的价值约为15亿美元,2017年将超过40亿美元。

  “虚拟电厂” 仅在用电高峰时发挥作用

  位于波士顿的EnerNOC网络运营中心致力于协调公用事业领域的供需平衡。它的主操作大厅里,人机比例非常高,每台电脑上闪现的都是各种数据、图表和曲线图,墙上挂着美国地图,上面满是一簇一簇的白点,让人联想到国家航空航天局的休斯敦中心。

  EnerNOC的能源管理控制中心目前已为5个国家的1.4万客户处理并分析了超过530亿数据点。当用电需求的上升威胁到公用事业合作机构的供应能力时,EnerNOC将联系签署过协议的客户,以事先定好的价格购买他们的用电量,暂时减少对他们的电力供应。有时,EnerNOC可以直接远程调整客户的用电量。

  于是,数千家杂货店调暗灯光,一所大学关闭部分空调,一家制造厂部分机器停工……这些微调加在一起,使得EnerNOC电脑上的需求曲线迅速走低,成功避免了一次全城大停电。

  面对电力供应不足的问题,传统办法是修建更多电站,但这些电站只在用电高峰时才发挥作用,就像空调,只在高温时才有用武之地,大多数时候闲着没用。用电高峰时,为什么不能让客户关闭不必要的设备?如果你能更好地管理已有能源,为什么还要生产更多能源呢?

  这才是解决供需不平衡问题的合理途径。它并非什么新概念,只是随着廉价感应器、网控智能表、社交媒体的普及,使得先前不可想象的能源管理变得可行。

  以EnerNOC为例,它已在高峰时期调节了2.4万至2.7万兆瓦特电量,减少峰期用电负荷30%到35%,即8500兆瓦特,超过美国两座最大核电站的发电总和。

  这不是由钢筋、水泥和燃料制造的能量,而是来自于电信、云计算和大数据。正如EnerNOC所言,它以“虚拟电厂”减少了对实体电厂的需求。


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