西门子E-DeMa 让数据当家

　　对于很多人来说，使用智能手机、社交网络和网上购物就像开车一样，都是稀疏平常的事。这些新事物有三个共同的特点：有趣、易用并且融于日常生活。眼下家庭用电的供电方式也在悄然上演类似的转变。德国的一项大型实地试验表明，在数据资源到位的情况下，节能也可以成为一件趣事。

　　德国中西部的两个小镇克雷菲尔德和鲁尔河畔米尔海姆有700户人家。新的一天开始了，厨房里飘出咖啡的香气，洗手间里电动剃须刀嗡嗡作响。表面看来，这里没什么不同寻常之处。但是在我们看不到的地方，智能化技术在发挥作用，它们在帮助这些家庭节电，同时也为我们迎来能源管理的新时代做着准备。

　　Longrée家就是一个例子。他们住在米尔海姆市Saarn郊区的一个新开发小区。“17年前开始有人家在这里建房子，我们就是那时搬过来的。当时，我们从窗口都能看到外面放牧的羊群。”Susanne Longrée笑笑说。“现在看看我们。我们的电表都可以告诉我们什么时候该洗衣服。”男主人Rolf Longrée也笑道。“自从我们参加E-DeMa项目，我们的房子就开始有‘头脑’了!”

　　“E-DeMa是德国有史以来最大的个人家庭智能用电实测项目。”西门子智能电网集团的项目经理Michael Hufnagel表示。E-DeMa代表“面向未来电子能源市场的地区联网能源系统开发与示范。”他介绍说：“所有参与测试的家庭均借助先进的信息和通信技术(ICT)与我们的网上市场联网。比如，通过这项技术，他们可以实时查看自家的用电量，还有电价。”

智能电表上显示当前的用电量。

　　2009年，多家企业和机构加入由电力公司RWE牵头的一个项目，它们包括Miele(电器公司)、ProSyst(软件公司)、西门子和克雷菲尔德电力公司，以及多特蒙德、波鸿和杜伊斯堡-埃森的高等院校。截至目前，该项目可谓大获成功。“自今年3月起，我们启动了实测。原计划的实测为期9个月，但是现在我们在考虑延长这一期限，也就是说，到联邦经济和技术部的资金支持结束之后，我们可能会继续进行测试。”RWE的主管项目经理Michael Laskowsk表示。“这两个试点区域均位于德国人口密度最大的州，就人口结构而言，具备很好的代表性。”

　　RWE和克雷菲尔德电力公司初期联络了大约5000个家庭。有1000多户家庭表示愿意参与项目，其中700户家庭符合参加项目的技术要求，包括配备家用电脑，具备上网条件。“我们在为一项新技术探路，这项技术将来可能会普及到千家万户。”当被问及参与项目的动因时，Rolf Longrée回答道。Rolf Longrée是一家建材公司的总经理，他曾在德国、美国、迪拜等地运作了众多大型项目。面对这个帮助为新能源应用时代铺路的机会，他以同样的热情参与这个项目。另外，Laskowski透露，实测完成后，RWE和克雷菲尔德电力公司将向米尔海姆的参与者支付最高2.5万欧元的酬金，向克雷菲尔德的参与者支付最高1万欧元的酬金，用以补偿在社区中开展节能公益项目的支出。

　　首先，每个参测家庭的电表都换成数字智能电表。“克雷菲尔德的家家户户都已安装了西门子的AMIS电表。”Hufnagel介绍道。这些电表配备一个叫做网关的通信模块。网关模块可以读取智能电表的数据，并接收E-DeMa市场的价格信息。这样，每个住户便可以更严格地控制自家的用电情况。智能电表每15分钟在内存芯片中记录一次耗电量数据。每天，这些数据都会经过匿名处理，然后通过电力线路传输至能源数据管理系统。

一台热电联产设备既发电，又烧水。

　　上述数据传输通道叫做西门子电力线通信系统，其数据传输速度超过每秒一兆位。“EnergyIP这项解决方案可以将电表中的耗电量数据自动传输到电力公司。”Hufnagel说。米尔海姆的参与家庭则配备了RWE的技术产品。“在安装有AMIS电表的地方，我们使用了自己的多用途通信控制器，它可以通过GPRS移动通信网络向RWE传输耗电量数据。”Laskowski介绍说。

　　电力市场。参加实测的所有家庭均有一个共同点：可以访问西门子开发的网上电力市场。这是E-DeMa的核心所在。“有了网上电力市场，参测家庭可以实时了解家中的用电情况。”Hufnagel说。“同时，电力公司将每天分为八个时段，制定五份不同的电价表。从早晨六点开始可以查看接下来一天的电价。这样用户就可以相应设定家电的程序。”如果某些家庭的电器不是智能控制类，则需要手动开启。

　　大约100户随机选取的家庭安装了Miele的智能电器。“这些电器可以自动选择在电价最低的时段运行。”Laskowski介绍道。支持这种功能的是一个通信模块，表面看来它与普通上位机并无二致。但是模块的内部集成了ProSyst专门研发的软件，该软件可以将用户与网上市场相连，并且能执行有关电器操作的具体指令。“所有的电器都由安装在RWE数据中心的软件直接控制。我们将之称作聚合器控制系统;它根据实时的电力供应情况和电网稳定性来计算电器的最佳开机时间。”西门子的聚合器业务负责人Klaus-Martin Graf博士称。

通过网上电力市场，Rolf Longrée可以根据电价控制家用电器的使用。

　　也就是说，电器只有在电力充沛，因而电价较低时，才会开启。包括Longrée家在内的另外13户家庭还安装了热电联产设备(微型CHP)。这些设备不仅能提供热水，还可以发电。“如果当前电力供不应求，那么可以通过网关启动这些微型CHP，它们便可向电网送电。”Laskowski介绍说。Saarn地区共装有13个微型CHP，其中11个由当地的电力公司Medl安装。今后五年内Medl将负责这些设施的运维，并为参测家庭提供常规支持。“我们家的地下室里有个热电厂，至少从理论上讲它在为我们赚钱。”Rolf Longrée笑道。

　　宝贵的反馈。E-DeMa项目的节能效果尚未对电价产生直接的影响。目前E-DeMa只是一个虚拟电力市场试验，它采用虚拟的电价和月度电费单，后者可体现参测家庭每月可节省多少电费。不过Longrée家从中获得了一个切实的好处：他们现在可以了解家中什么时候用电最多，然后相应调整用电习惯。“所以我们现在只有在E-DeMa显示电价比较低的时候，才会使用洗衣机。”Susanne Longrée说。结果显而易见。无论是与具有普遍用电习惯的普通德国家庭相比，还是与自家在用电需求相同的2011年同期相比，Longrée家的电费都节约了10%以上，而这完全要归功于用电效率意识的提高。这只是向家庭能源智能利用转变的第一步。目前的努力方向是使该系统能够适合推广应用。Saarn和克雷菲尔德的居民无疑会热情拥护这一转变。