中德智能電表測量系統合作

　　國務(wù)院總理李克強訪(fǎng)問(wèn)德國期間，中德雙方于10月10日發(fā)表了1.3萬(wàn)余字、110個(gè)條目的《中德合作行動(dòng)綱要：共塑創(chuàng )新》。綱要提出，中德兩國將在標準問(wèn)題上緊密合作，并將“工業(yè)4.0”議題納入中德標準化合作委員會(huì )。雙方將繼續加強中德標準化合作委員會(huì )框架下的現有合作，致力于開(kāi)展更具系統性和戰略性的合作。雙方一致決定更多關(guān)注未來(lái)領(lǐng)域，如電動(dòng)汽車(chē)、高能效智慧能源控制、 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(shí)現需求響應的基礎，其提供的電能負荷數據也是未來(lái)電力市場(chǎng)中的最重要信息資源，未來(lái)這一系統將成為各國能源轉型的重要環(huán)節。

　　“工業(yè)4.0”的智能探索

　　在未來(lái)的智能電網(wǎng)和智能電力市場(chǎng)中，需求側管理和需求響應技術(shù)是應對大量分布式發(fā)電并網(wǎng)、協(xié)調和優(yōu)化需求端用電、發(fā)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(hù)、測量、電網(wǎng)和市場(chǎng)連到了一起，促進(jìn)它們之間的實(shí)時(shí)互動(dòng)，為用電戶(hù)和電力市場(chǎng)參與者提供海量寶貴數據和信息，并使實(shí)現真正意義上的需求側響應成為可能，同時(shí)也促成創(chuàng )新商業(yè)模式。

　　2013年，德國信息安全局(BSI)受德國經(jīng)濟能源部委托，制定了全新的智能電表測量系統的技術(shù)規范，提出了以智能電表網(wǎng)關(guān)(Smart Meter Gateway)為中心，基于先進(jìn)雙向通訊網(wǎng)絡(luò )連接測量?jì)x器網(wǎng)絡(luò )、廣域電力市場(chǎng)和需求側并實(shí)現其互動(dòng)的智能測量系統(Intelligent Measurement System)，簡(jiǎn)稱(chēng)iMsys。在這個(gè)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(wǎng)關(guān)才是系統智能化的核心，是連接來(lái)自不同區域參與者的關(guān)鍵功能模塊。

　　通過(guò)智能電表網(wǎng)關(guān)，可以為需求側的用戶(hù)實(shí)時(shí)反饋電氣水使用信息和電價(jià)信息，也可以將需求側的電能信息發(fā)送給相應的電力市場(chǎng)參與者。更重要的是，智能電表網(wǎng)關(guān)可以結合控制終端，實(shí)現用電側能量管理和對分布式電源設備的實(shí)時(shí)控制。同時(shí)，德國信息安全局還制定了一份信息安全標準，對整個(gè)測量系統中電能和個(gè)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(shù)規范。

　　大數據商業(yè)模式隱現

　　德國在2012年新版能源經(jīng)濟法21條中，出臺了針對大范圍推廣iMsys的相關(guān)法規，特別明確了推廣范圍和相關(guān)責任人的角色以及必須安裝iMsys的四種情況：新建或進(jìn)行大范圍維修的房屋;年用電量超過(guò)6000千瓦時(shí)小時(shí)的用電戶(hù);容量超過(guò)7千瓦的新裝新能源發(fā)電設備和熱電聯(lián)產(chǎn)設備;以及所有技術(shù)性和經(jīng)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(yè)開(kāi)放市場(chǎng)的性質(zhì)，催生了測量服務(wù)商等電力市場(chǎng)新角色。

　　據初步統計，全德到2020年需要安裝4000萬(wàn)套iMsys。這對電表和測量系統生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一次巨大商機。Landis&Gyr、Siemens智能電網(wǎng)等行業(yè)領(lǐng)先公司早已摩拳擦掌，推出主打產(chǎn)品。然而和通過(guò)iMsys收集的電能數據背后隱藏的商業(yè)價(jià)值相比，軟硬件設備則只是九牛一毛。

　　在未來(lái)，需求側電能數據可能會(huì )成為電力市場(chǎng)中重要的商品，那么能夠掌握海量負荷和發(fā)電數據的市場(chǎng)參與者會(huì )占據舉足輕重的地位，甚至有決定市場(chǎng)的能力。一方面，iMsys為需求側的用戶(hù)實(shí)時(shí)反饋電氣水使用信息，并結合從市場(chǎng)端傳遞的實(shí)時(shí)浮動(dòng)電價(jià)信息，聯(lián)合建筑和家居能源管理系統幫助用電戶(hù)改進(jìn)用電習慣，提高用電效率和優(yōu)化能耗，實(shí)現低能耗智能家居。另一方面，iMsys可以提供24小時(shí)全天候的負荷和中低壓電網(wǎng)狀態(tài)信息，為分析和挖掘需求側用電和分布式發(fā)電特性提供了基礎。對售電公司來(lái)說(shuō)，了解用電戶(hù)用電習慣可以幫助其開(kāi)發(fā)出更具吸引力的電價(jià)套餐;對電力公司結算單元來(lái)說(shuō)，掌握需求側實(shí)時(shí)用電和發(fā)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(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，擁有負荷和分布式發(fā)電數據可以幫助其優(yōu)化電網(wǎng)規劃和運營(yíng)。結合分布式發(fā)電控制系統的iMsys更可以為電網(wǎng)調度和實(shí)現虛擬電廠(chǎng)的智能控制提供支持。

　　德國市場(chǎng)上也已經(jīng)出現了比如greenpocket、econ、虛擬電廠(chǎng)系統這些利用電能測量數據提供電網(wǎng)觀(guān)測、能耗管理、整合分布式發(fā)電的創(chuàng )新公司和模式。德國RWE，EnBW等電力公司也已經(jīng)開(kāi)始緊鑼密鼓地布局，期待政策落實(shí)之后能夠快速搶占市場(chǎng)。

　　推進(jìn)緩慢源于觀(guān)念體制

　　但是從新版能源經(jīng)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(méi)有真正開(kāi)始，問(wèn)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(hù)用電和私人相關(guān)信息。由于歷史原因，德國的個(gè)人隱私至上，要收集，加工和使用用戶(hù)相關(guān)信息一個(gè)非常麻煩的問(wèn)題。雖然德國信息安全局在制定技術(shù)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(shí)候看電視，玩電腦，洗衣服，睡覺(jué)，度假都持保守態(tài)度。

　　二是iMsys經(jīng)濟性存疑。目前估計安裝新測量系統用電戶(hù)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(hù)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(tài)度。而且通過(guò)iMsys促成的優(yōu)化電價(jià)套餐、電網(wǎng)優(yōu)化運營(yíng)規劃是否可以為用戶(hù)帶來(lái)經(jīng)濟上的實(shí)惠，還有待市場(chǎng)驗證。

　　三是冗繁的法規和技術(shù)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(shù)準則和出臺法律法規開(kāi)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(jìn)度。到了2014年末，德國經(jīng)濟能源部都還在進(jìn)一步地制定相關(guān)的法規和明確優(yōu)惠政策，以求制定完整的法律框架。這無(wú)疑對德國廠(chǎng)商推出相關(guān)產(chǎn)品，對德國電網(wǎng)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(hù)數據的保存、采集和處理這些非常敏感的話(huà)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(kāi)展積極宣傳，提高大眾的接受度。同時(shí)行業(yè)內上中下游的公司還需要通力合作，統一技術(shù)標準，降低成本和費用。