智能測量系統的德國樣本
http://www.moduwu.com 2014-11-27 14:27 來源：《能源評論》雜志
能源互聯網以及大數據時代的來臨，對智能測量系統提出了很高要求，而和能源消費數據背后隱藏的商業價值相比，智能測量系統軟硬件設備則只是九牛一毛。
國務院總理李克強訪問德國期間，中德雙方于10月10日發表了1.3萬余字、110個條目的《中德合作行動綱要：共塑創新》。綱要提出，中德兩國將在標準問題上緊密合作，并將“工業4.0”議題納入中德標準化合作委員會。雙方將繼續加強中德標準化合作委員會框架下的現有合作，致力于開展更具系統性和戰略性的合作。雙方一致決定更多關注未來領域，如電動汽車、高能效智慧能源(600869,股吧)控制/ 智慧家居、供水及污水處理。
當下， 智能電表測量系統通常被看作是實現需求響應的基礎，其提供的電能負荷數據也是未來電力市場中的最重要信息資源，未來這一系統將成為各國能源轉型的重要環節。
“工業4.0”的智能探索
在未來的智能電網和智能電力市場中，需求側管理和需求響應技術是應對大量分布式發電并網、協調和優化需求端用電、發電模式和能效的重要手段。 德國定義的智能測量系統超出了傳統界限，把用戶、測量、電網和市場連到了一起，促進它們之間的實時互動，為用電戶和電力市場參與者提供海量寶貴數據和信息，并使實現真正意義上的需求側響應成為可能，同時也促成創新商業模式。
2013年，德國信息安全局(BSI)受德國經濟能源部委托，制定了全新的智能電表測量系統的技術規范，提出了以智能電表網關(Smart Meter Gateway)為中心，基于先進雙向通訊網絡連接測量儀器網絡、廣域電力市場和需求側并實現其互動的智能測量系統(Intelligent Measurement System)，簡稱iMsys。在這個架構中，電表(以及氣表，水表等)只是負責采集數據的測量傳感器，而智能電表網關才是系統智能化的核心，是連接來自不同區域參與者的關鍵功能模塊。
通過智能電表網關，可以為需求側的用戶實時反饋電氣水使用信息和電價信息，也可以將需求側的電能信息發送給相應的電力市場參與者。更重要的是，智能電表網關可以結合控制終端，實現用電側能量管理和對分布式電源設備的實時控制。同時，德國信息安全局還制定了一份信息安全標準，對整個測量系統中電能和個人信息采集與處理的安全保護，提出了詳細嚴格的要求和技術規范。
大數據商業模式隱現
德國在2012年新版能源經濟法21條中，出臺了針對大范圍推廣iMsys的相關法規，特別明確了推廣范圍和相關責任人的角色以及必須安裝iMsys的四種情況：新建或進行大范圍維修的房屋；年用電量超過6000千瓦時小時的用電戶；容量超過7千瓦的新裝新能源發電設備和熱電聯產設備；以及所有技術性和經濟性允許的建筑。此外，德國還制定了測量系統法規，明確定義了電能測量行業開放市場的性質，催生了測量服務商等電力市場新角色。
據初步統計，全德到2020年需要安裝4000萬套iMsys。這對電表和測量系統生產商來說無疑是一次巨大商機。Landis&Gyr、Siemens智能電網等行業領先公司早已摩拳擦掌，推出主打產品。然而和通過iMsys收集的電能數據背后隱藏的商業價值相比，軟硬件設備則只是九牛一毛。
在未來，需求側電能數據可能會成為電力市場中重要的商品，那么能夠掌握海量負荷和發電數據的市場參與者會占據舉足輕重的地位，甚至有決定市場的能力。一方面，iMsys為需求側的用戶實時反饋電氣水使用信息，并結合從市場端傳遞的實時浮動電價信息，聯合建筑和家居能源管理系統幫助用電戶改進用電習慣，提高用電效率和優化能耗，實現低能耗智能家居。另一方面，iMsys可以提供24小時全天候的負荷和中低壓電網狀態信息，為分析和挖掘需求側用電和分布式發電特性提供了基礎。對售電公司來說，了解用電戶用電習慣可以幫助其開發出更具吸引力的電價套餐；對電力公司結算單元來說，掌握需求側實時用電和發電信息可以幫助其更好地做出負荷預測，減少平衡誤差；對電網公司來說，擁有負荷和分布式發電數據可以幫助其優化電網規劃和運營。結合分布式發電控制系統的iMsys更可以為電網調度和實現虛擬電廠的智能控制提供支持。
德國市場上也已經出現了比如greenpocket、econ、虛擬電廠系統這些利用電能測量數據提供電網觀測、能耗管理、整合分布式發電的創新公司和模式。德國RWE，EnBW等電力公司也已經開始緊鑼密鼓地布局，期待政策落實之后能夠快速搶占市場。
推進緩慢源于觀念體制
但是從新版能源經濟法出臺3年至今，智能測量系統的大范圍推廣在德國還沒有真正開始，問題在哪兒呢?
一是民眾對信息安全要求高。智能電表系統安裝在需求側，涉及到收集和使用用戶用電和私人相關信息。由于歷史原因，德國的個人隱私至上，要收集，加工和使用用戶相關信息一個非常麻煩的問題。雖然德國信息安全局在制定技術制定了信息安全標準，但是大部分德國民眾對別人分析自己的用電信息，了解什么時候看電視，玩電腦，洗衣服，睡覺，度假都持保守態度。
二是iMsys經濟性存疑。目前估計安裝新測量系統用電戶大概每年需要承擔50~70歐元的費用，而新系統到底能不能幫助用電戶節約用電減少電費還不得而知，這使得德國民眾更加持懷疑態度。而且通過iMsys促成的優化電價套餐、電網優化運營規劃是否可以為用戶帶來經濟上的實惠，還有待市場驗證。
三是冗繁的法規和技術準則增加難度。為推廣智能測量系統，德國一如既往地從定義技術準則和出臺法律法規開始。然而正是這種嚴謹但近乎僵化的工作方式也拖慢了推廣進度。到了2014年末，德國經濟能源部都還在進一步地制定相關的法規和明確優惠政策，以求制定完整的法律框架。這無疑對德國廠商推出相關產品，對德國電網公司的推廣和使用都增加了不少難度，也提高了成本和費用。
總之，由于涉及到用戶數據的保存、采集和處理這些非常敏感的話題，使其在德國的大范圍推廣困難重重。所以，亟需德國政府盡快明確扶持政策，針對民眾開展積極宣傳，提高大眾的接受度。同時行業內上中下游的公司還需要通力合作，統一技術標準，降低成本和費用。
（作者供職于德國第三大能源集團EnBW）
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