可視化技術“微笑節能”

可視化技術“微笑節能” 日期：2011-07-26 作者：周祺編 來源：文匯報

節能進展狀況 良好 圖片作者： 差 圖片作者： 每隔10分鐘顯示的實際管理數據圖表 圖片作者： 不同營業場所的排行榜 圖片作者： 美國Tendril公司開發的電動汽車充電系統，在電動汽車上搭載了移動電話的通信模組，用戶可通過移動電話通信網，在家中的電視機等可視設備上方便地察看電動汽車的充電狀況。 日本可視化技術支撐企業及普通家庭節能項目

●嶄露頭角的可視化用電，屬於雲計算服務的一種實際應用。 ●利用配電板等設置感測器，通過網際網路採集電力消耗數據，並實時顯示迄今為止使用了多少電力，一旦超過節電目標，可發送資訊提醒用戶。 ●在歐美國家，主要由電力公司引進和設置智慧電錶，並積極推廣可視化用電。 ●預計到2012年，美國接受可視化用電服務的家庭將擴大到近百萬戶。日本也於今年7月起，推出面向企業及家庭的可視化用電服務。 日本NECBIGLOBE公司從今年5月18日開始提供可視化用電服務的“生態鳥”，以小型超市以及飲食店等擁有多個營業場所的企業為主要服務對象，在配電板以及自來水錶等設置用於計測使用量的感測器後，通過網際網路採集相關數據。 員工們通過小鳥的生長狀況，可形象地了解每天的目標值以及實際完成率等，並採用排行榜顯示每個營業場所的具體排位。由於採用了遊戲形式，十分容易被人接受。 美國 可視化用電進入普通家庭 通常在設定電力設備的規模和能力時，必須首先考慮到高峰用電。如果僅僅高峰時用電需求極大，平時的用電需求很小，就會經常出現過剩設備。只有平抑高峰用電，保證電力始終以平均水準被消耗，才能夠有效提高投資效益。 實現耗電量的可視化，被認為是平抑高峰用電的手段之一。所謂可視化，就是以日、周、月等為單位顯示耗電量，並同時顯示與平均家庭的比較以及電費標準等。這樣，當消費者感到用電過多時，就會自覺地採取各種節能措施。與此同時，電力公司也會適時向用戶發出記載有節能建議的電子郵件，或者在戶內顯示器上顯示相關資訊。通常情況下，與平均家庭的比較以及提供節能建議等服務，由電力公司委託服務商提供。 目前，美國對購買電動汽車（EV）以及插電式混合動力汽車（PHEV）均提供補貼，並大力扶植相關充電基礎設施的建設，旨在推動燃油汽車向電動汽車的過渡。但是，一旦使用商用電力充電的上述汽車大量普及，當乘坐汽車上班的人回家後，勢必會出現充電需求急劇上升的時間段，導致出現新的用電高峰。因此，必須將電動汽車連接上家庭能源管理系統，隨時了解電池余量等資訊，及時調整充電時間。 引進可視化服務後，人們將能夠從戶內顯示器獲得類似“與傍晚相比，夜間電力收費更為便宜”這樣的資訊，從而將充電時間設定為夜間。除此之外，消費者簡單設定下一次的乘坐時間後，如果電池尚有餘量，就能夠放心地進行慢充了。由此可見，耗電量的可視化將有助於推動電動汽車的普及。 獲得消費者的理解和支援，是普及可視化用電的關鍵。事實上，平抑高峰用電的最大獲利者是電力公司，普通消費者與此並沒有直接的利害關係。設置具備通信功能等的智慧電錶以及戶內顯示器等新型設備的費用、支付給家庭能源管理系統服務商等的費用等，即使目前仍然由電力公司承擔，最終還是會追加到電費之中，由消費者負擔。但是，如果能夠通過平抑高峰用電來降低電價，消費者能夠有所獲益，就會對此持積極的態度。 2009年發佈的《美國復蘇及再投資法》（ARRA），大力提倡普及智慧電錶。在此推動下，智慧電錶開始陸續走進了普通家庭。但是，戶內顯示器等家庭內部設備，並沒有出現大規模普及的跡象。即使是智慧電錶，也有用戶抱怨說安裝後出現了電費上漲。因此，要獲得消費者的理解和支援，首先必須明確設置戶內顯示器（IHD）等家庭內部設備後，消費者究竟能夠少付多少電費。為此，從2010年開始，美國各地均開始了驗證性實驗。2011年，驗證性實驗開始進入普通家庭之中。 德克薩斯州是最先開展上述實驗的地區，目前已經在數十戶電力公司的員工家庭安裝了戶內顯示器，並利用無線通信連接戶內顯示器以及智慧電錶，實現了可視化用電。2011年，將進一步招募願意進行合作的消費者，將安裝戶內顯示器的家庭擴大到數萬戶。2012年，計劃擴大為數十萬至數百萬戶的規模。一旦德克薩斯州取得了良好成績，可視化用電將會迅速進入加利福尼亞州以及佛羅裏達州等其他地區。從這個意義上來說，德克薩斯州的成敗與否，將在很大程度上影響美國家庭能源管理系統的普及。 相互連接性，被認為是實現可視化用電的另外一個關鍵。由於參與企業眾多，存在著智慧電錶、家庭內部設備、智慧家電之間無法良好連接的可能性。智慧電錶與家庭內部設備之間的通信方式，既可採用藍牙等無線方式，也可以採用電力線通信（PLC）等有線方式。此外，還必須兼顧網路層面以及應用層面的通信協議等。如果由每個企業分別制定標準，相互連接只能是遙遙無期的奢望了。 為了使大約3000家電力公司以及提供智慧電錶的生產商、新加入家庭能源管理系統市場的戶內顯示器生產商、家電生產商等相關企業的產品能夠分別正確連接，能夠利用電腦以及智慧手機等查看電費，實現空調和照明設施的遙控操作，亟待建立相應的標準。據悉，由美國國家標準技術研究所（NIST）牽頭，用於規範相互連接的標準“SmartEnergy Profile 2.0”已經進入最終調整階段，即將對外公佈。 事實上，僅僅實現標準化，並不能保證所有的設備都能夠實現相互連接。由於各家企業分別按照自己的標準和規格生產設備，肯定會存在連接方面的問題。為此，有關方面特意開闢了一個讓各家企業攜帶自己的產品，進行實際連接測試和調整的場所。只要企業來到此地，就能夠與所有產品進行測試，從而節省了每家企業各自與數十家企業進行談判，購買對方的產品進行測試的精力和財力。 日本 “生態鳥”喚起個人節電意識 隨著進入夏季用電高峰，日本政府推出了一系列應對電力供給緊張的舉措。為實現最多15%的節電，日本電力需求及供給緊急對策本部在2011年5月13日公佈的“夏季電力需求及供給對策”中，針對學校、製造業以及批發業等不同行業，分別制訂了節電行動計劃的標準形式，以敦促員工及家庭個人節約用電。 電力消耗量的可視化服務，被認為是喚起個人節電意識的重要手段。所謂可視化用電服務，屬於雲計算服務的一種實際應用，就是在配電板等設置感測器，利用網際網路採集電力消耗量，並實時顯示迄今為止使用了多少電力，一旦超過節電目標，可利用電子郵件等發送提示資訊。 NEC BIGLOBE公司從今年5月18日開始提供服務的“BIGLOBE生態鳥”，以小型超市以及飲食店等擁有多個營業場所的企業為主要服務對象，在配電板以及自來水錶等設置用於計測使用量的感測器後，通過網際網路採集相關數據。統計結果，可被節能、節電部門用於管理整個企業的節能進展情況，發現存在的問題等。為了促進每位員工積極參加節能及節電活動，該項服務專門設計了動畫生態鳥。員工通過小鳥們的生長狀況，可形象地了解每天的目標值以及實際完成率等，並採用排行榜顯示每個營業場所的具體排位。由於採用了遊戲形式，十分容易被人接受。 預定今年7月份開始提供服務的日立消費電子產品公司的“ECO·POM·PA”以及NTT微笑能源公司的雲服務，同樣將重點放在了喚起員工以及個人的節電意識上。例如，“ECO·POM·PA”會在員工隨身攜帶的終端上顯示實際用電量等，並傳送用於提高節能效果的有用建議等。 事實上，目前日本已經存在著許多以企業管理部門為對象的電力消耗量可視化服務。自從2010年4月實施修訂版節能法以及東京都確保環境條例後，不少公司開始提供編制節能報告書以及計算二氧化碳減排量的服務。今年3月發生東日本大地震後，又開始出現了自動控制空調及照明設備的服務。“BIGLOBE生態鳥”以及“ECO·POM·PA”等，則將服務對象從以往的企業管理部門進一步擴展到了具體個人，重點關注隨手關燈、改變空調溫度設定等個人行為。 在日本，IT企業無疑是推動可視化用電的主要力量。在歐美國家，主要由電力公司引進和設置智慧電錶，並積極推廣可視化用電，IT企業則起到了推波助瀾的作用。其中一個實例，就是由美國谷歌公司和微軟公司提供的以普通家庭為對象的可視化用電服務。谷歌公司的“PowerMeter”以及微軟公司的“Hohm”，均利用網際網路採集電力消耗量，除了實現可視化服務之外，還提供與鄰居家庭的比較、節電建議等資訊。 據悉，提供PowerMeter的電力公司，有美國的藍嶺電力公司、聖地亞哥煤氣電力公司以及英國的Firstutility公司等。上述電力公司通過在用戶家中設置對應于PowerMeter的智慧電錶，採集電力消耗量數據。Hohm則由美國埃克西爾能源公司以及西雅圖城市之光公司等簽約公司，負責向微軟提供電力消耗量數據，普通家庭即使不安裝智慧電錶，也能夠看到電力消耗量。 本版文章由周祺編譯