本刊 | 張雪偉

語(yǔ)音助手Alexa播報(bào)章魚(yú)能源的分時(shí)電價(jià)信息

萬(wàn)物互聯(lián)，賦予萬(wàn)物感知、認(rèn)知，以實(shí)現(xiàn)人類對(duì)周?chē)h(huán)境的預(yù)知和控制，這是人類一直以來(lái)所追求的。在歐美國(guó)家，物聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)滲透到了各個(gè)方面，有給終端用戶提供的分時(shí)電價(jià)應(yīng)用，有大學(xué)或企業(yè)降低能耗所用的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，還有為優(yōu)化城市生活空間、提升居民生活質(zhì)量而建的智慧城市項(xiàng)目。

章魚(yú)小機(jī)靈

亞馬遜的語(yǔ)音助手Alexa在智能家居中“神通廣大”，它可以調(diào)暗燈光、鎖門(mén)、調(diào)節(jié)供暖、操作智能家電和設(shè)備等。在此之外，它還獲得了一項(xiàng)新技能——報(bào)電價(jià)。你只需要說(shuō)，“Alexa，問(wèn)問(wèn)章魚(yú)，‘今天什么時(shí)候電價(jià)最便宜？’”便可以得到精準(zhǔn)的電價(jià)信息。

2018年，英國(guó)一能源公司章魚(yú)能源（Octopus Energy）推出了一款分時(shí)電價(jià)應(yīng)用，叫作“章魚(yú)小機(jī)靈”（Agile Octopus），供客戶訪問(wèn)能源批發(fā)價(jià)格的動(dòng)態(tài)半小時(shí)費(fèi)率。每天下午4點(diǎn)，章魚(yú)小機(jī)靈會(huì)更新當(dāng)天晚上11點(diǎn)至第二天上午11點(diǎn)的能源半小時(shí)費(fèi)率表。將章魚(yú)小機(jī)靈連接到語(yǔ)音助手Alexa上，人們就可以非常方便地隨時(shí)問(wèn)問(wèn)Alexa，什么時(shí)間電價(jià)最便宜，什么時(shí)間最貴，當(dāng)前價(jià)格幾何，或者當(dāng)天某個(gè)特定時(shí)間的電價(jià)如何，你已經(jīng)花了多少電費(fèi)，甚至還能與智能產(chǎn)品連接，獲取便宜、清潔、可自動(dòng)控制的能源。

使終端消費(fèi)者獲取峰谷電價(jià)信息，可以說(shuō)章魚(yú)小機(jī)靈平臺(tái)是邁向更智能能源傳輸?shù)年P(guān)鍵一步。比如，對(duì)使用電動(dòng)汽車(chē)、電蓄熱器，或者任何能避開(kāi)下午4點(diǎn)至7點(diǎn)之間用電高峰的人來(lái)說(shuō)，他們可以獲得比常規(guī)電價(jià)低很多的電價(jià)。這不僅可以每年為他們省下一大筆錢(qián)，也有助于降低電網(wǎng)負(fù)荷，減少電網(wǎng)全面檢修的開(kāi)支。

通過(guò)這種方式，章魚(yú)小機(jī)靈還帶動(dòng)了可再生能源的消納。在電價(jià)尤其低（通常是由于可再生能源發(fā)電量較高）的時(shí)候，章魚(yú)小機(jī)靈會(huì)特別提醒這類消費(fèi)者來(lái)用電。據(jù)介紹，章魚(yú)能源受到德國(guó)、丹麥等國(guó)家負(fù)電價(jià)的啟發(fā)，想到“如果消費(fèi)者能夠認(rèn)識(shí)到可再生能源發(fā)電可以帶來(lái)超低電價(jià)，就會(huì)選擇消納可再生能源”。

實(shí)際上，能源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在歐洲電力市場(chǎng)交易中已經(jīng)越來(lái)越多地被應(yīng)用，并且是作用在終端消費(fèi)者身上。據(jù)北歐電力市場(chǎng)（Nord Pool）咨詢公司CEO Hans-Arild Bredesen介紹，歐洲一些公司開(kāi)始利用互聯(lián)網(wǎng)及AI技術(shù)為電動(dòng)汽車(chē)用戶提供智能充電解決方案，根據(jù)用戶的用車(chē)時(shí)間來(lái)優(yōu)化充電過(guò)程。比如，當(dāng)天下班后，可設(shè)定第二天早上7點(diǎn)半給電動(dòng)汽車(chē)充到80%的電。在保證電價(jià)低時(shí)充電消費(fèi)、電價(jià)高時(shí)賣(mài)電賺錢(qián)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)每個(gè)車(chē)主的個(gè)性化需求，智能充電解決方案發(fā)展空間巨大。Bredesen相信，在能源物聯(lián)網(wǎng)的加持下，能源行業(yè)將會(huì)被極大地影響，電力市場(chǎng)交易效率會(huì)越來(lái)越高。

降低至凈零能耗

谷歌希望降低能耗，夏威夷大學(xué)希望建立凈零能耗校園，他們都選擇了以物聯(lián)網(wǎng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

利用物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)，谷歌已經(jīng)使其數(shù)據(jù)中心的能耗降低了30%。這個(gè)項(xiàng)目意義重大：2017年《氣候變化新聞》（Climate Change News）的一份報(bào)告顯示，到2025年，數(shù)據(jù)中心及世界通信業(yè)將會(huì)消耗世界電量的20%。

2016年，谷歌與人工智能公司DeepMind聯(lián)手開(kāi)發(fā)了一款人工智能驅(qū)動(dòng)的推薦系統(tǒng)，幫助提升數(shù)據(jù)中心的能源利用效率。后來(lái)，DeepMind的人工智能平臺(tái)直接獨(dú)立控制了數(shù)據(jù)中心建筑內(nèi)的冷卻系統(tǒng)。該人工智能平臺(tái)每五分鐘即會(huì)通過(guò)數(shù)以千計(jì)的傳感器對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行一次快照，隨即傳輸至DeepMind的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這里可預(yù)測(cè)出潛在活動(dòng)的不同組合會(huì)對(duì)未來(lái)能源消耗產(chǎn)生怎樣的影響。然后，該人工智能平臺(tái)會(huì)識(shí)別出，在滿足正常的安全條件前提下，哪些活動(dòng)組合將使能源消耗最小化。篩選后的活動(dòng)組合會(huì)被送回到各個(gè)數(shù)據(jù)中心，經(jīng)當(dāng)?shù)乜刂葡到y(tǒng)驗(yàn)證后投入應(yīng)用，降低能耗。

數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器穩(wěn)定高效運(yùn)行對(duì)谷歌的日常運(yùn)營(yíng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，而服務(wù)器夜以繼日地運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，冷卻系統(tǒng)必不可少。因此，在保障安全的基礎(chǔ)上，谷歌非?？粗亟档屠鋮s系統(tǒng)的能耗。

夏威夷大學(xué)致力于構(gòu)建“智慧能源大學(xué)”，計(jì)劃到2035年建成凈零能耗大學(xué)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)集成電力變電站監(jiān)控、75個(gè)高層建筑電表、30個(gè)建筑自動(dòng)化系統(tǒng)、44個(gè)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)及光伏逆變器。

夏威夷大學(xué)利用能源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，訪問(wèn)其十個(gè)校園30多座高耗能建筑的實(shí)時(shí)能源數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，優(yōu)化管理，提高能源利用效率，也可擴(kuò)大其可再生能源利用率。該平臺(tái)每秒鐘收集2600多個(gè)新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，節(jié)省了人工月檢、讀表及數(shù)據(jù)輸入的時(shí)間。夏威夷大學(xué)能源管理可持續(xù)發(fā)展辦公室主任Miles Topping表示，“掌握數(shù)據(jù)是戰(zhàn)略性能源管理的第一步，是夏威夷大學(xué)可持續(xù)發(fā)展及節(jié)能的轉(zhuǎn)折點(diǎn)?！?/p>

當(dāng)城市可感知

到2040年，世界上大約三分之二的人口將會(huì)集中在城市中心。人口的不斷集聚和城市的不斷擴(kuò)張導(dǎo)致“大城市病”逐漸凸顯。智慧城市則可以緩解這一癥狀，提升城市資源利用效率、優(yōu)化城市管理和服務(wù)、改善居民生活質(zhì)量。

未來(lái)，城市中的一切將被集中式數(shù)據(jù)庫(kù)和高度互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施所激活，城市會(huì)變得具有感知能力，人們的生活體驗(yàn)也將完全被重塑。當(dāng)前，全球已有1000個(gè)試點(diǎn)智慧城市在建設(shè)中，或處于最終規(guī)劃階段。

加州在采用電動(dòng)汽車(chē)方面走在前端，但是“在哪里充電”是一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題。對(duì)此，加州城市圣地亞哥在其動(dòng)物園啟動(dòng)了一項(xiàng)“從太陽(yáng)能到電動(dòng)汽車(chē)”項(xiàng)目，用太陽(yáng)能發(fā)電直接給電動(dòng)汽車(chē)充電，并將多余電量接入電網(wǎng)。這一項(xiàng)目共包含5個(gè)充電點(diǎn)和10個(gè)太陽(yáng)能棚（solar canopies），可以儲(chǔ)備供應(yīng)59戶人家的電量，是圣地亞哥市、GE公司、加州大學(xué)圣地亞哥分校，以及CleanTech公司政企合作的一部分。圣地亞哥還安裝了3000個(gè)自適應(yīng)調(diào)節(jié)的LED路燈，并將安裝3200個(gè)智能傳感器來(lái)追蹤空氣質(zhì)量和交通，欲打造世界上最大的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

大多數(shù)城市的電網(wǎng)供電較貴。比如，安大略省的一個(gè)城市路燈電費(fèi)從2005 年到2019年急劇增長(zhǎng)了14倍，嚴(yán)重的電力開(kāi)支給城市帶來(lái)一系列問(wèn)題。有著類似問(wèn)題的多倫多則轉(zhuǎn)向使用太陽(yáng)能智慧城市路燈，其中布魯爾西大街(Bloor Street West)安裝了太陽(yáng)能智慧城市LED路燈，并配備Wi-Fi熱點(diǎn)功能，以及其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這些路燈100%由太陽(yáng)能供電，無(wú)需連接到電網(wǎng)，可節(jié)省大約140萬(wàn)加元的相關(guān)費(fèi)用。