比階梯電價制度更進一步的浮動電價制度是否可行?
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聽說明天下午1點到4點,電價會非常高!呆在家里開著空調和電視,可是要花不少電價。這樣吧,大家一起出去找個涼快的地方呆著吧”——最近日本的北九州市開始進行相關實驗,以確認能否已形成這樣一種生活方式。這就是作為“北九州智能社區創造事業”的一環正在推進的“浮動定價”實證實驗。
浮動定價是指根據供求狀況的變化,每天調節電價。當電力供不應求時,通過提高相應時段的電價,促使用電者采取節電措施。這是由供電方促動用電方調節用電需求的需求響應(DR)的方法之一。
隨著電價的上升和下降,大多數普通消費者會采取什么行動,其實際情況并不清楚。因此,需要確認用戶是否會按照供電方的預想,改變家務及外出計劃,或者要使其改變,應該如何調節電價。
將先于浮動定價實施的是階梯電價制度。日本各家電力公司已經決定作為2012年夏季的節電對策予以實施。例如,東京電力公司的“峰值轉移方案(峰值抑制型季節時段電力合同)”及關西電力公司的“季節時段電力PS”等。均將7月~9月平日下午1點到4點之間設為峰值時段,東電的白天電價為26.53日元,而峰值時段為44.6日元;關電的白天電價為20.62日元,峰值時段則提高到了52.82日元。
供電方期待利用上述制度,通過提高電力需求高的白天的電價單價,促使使用電者將用電時間從峰值時段向午間、從午間向夜間轉移。時段電價制度應用期間的電價是固定的。與之相對,浮動定價的想法則更進了一步,預測發電量和用電量,根據電力供求平衡改變電價。即使發電量相同,如果需求高,電價就會隨之增高,反之,如果需求低,電價也會相應變低。
通過“地區節電所”管理整個地區電力需求
北九州市為進行浮動定價的實證,于2012年5月26日啟動了名為“地區節電所”的設施(照片2)。該設施將成為“指揮塔”,對地區能源流通進行統一管理,預測電力供求,判斷變動電價的必要性。
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照片2●力爭優化整個地區能源供求的“地區節電所” |
地區節電所將在掌握氣象預測數據等的同時,對使用天然氣的熱電聯產設備及太陽能發電設備等的發電量進行預測。同時還將對參加實證實驗的北九州市八幡東區東田地區的230戶家庭、50家企業的電力需求量進行預測。并且,包括設置于東田地區的大型蓄電池的充放電能力在內,通過計算機計算該地區的最佳能源流通狀況。根據計算結果,如果出現供電短缺時,則相應需要控制用電的程度,制作時段電價表,并傳達給參加實驗的家庭及事務所。
使用家庭和事務所中設置的智能電表(照片3)傳達電價表。家庭可通過智能電表,使用平板終端等,參照電價表安排家務時間等。事務所則通過各自的大廈能源管理系統(BEMS),通過控制事務所內的照明及空調設備,以抑制用電量。
在浮動定價的驗證中,重要的一點是怎樣設定電價,以及何時進行通知。
如果電價變化幅度過小,許多消費者會認為“這點兒錢無所謂”,這樣就起不到抑制需求的作用。反之,如果變化幅度過大,就會給“必須用電”的電力需求方造成過大的負擔。
電價分5級設定
不過,即使電價設定得比較合適,通知過早也不行。用戶可能會因時間太久而忘記,或者沒有電力短缺的緊迫感,難以發揮抑制需求的作用。反之,電價表發送時間過晚也不好。這是因為消費者并不會隨時查看電價表,因此可能會錯過,或者難以改變已確定的計劃。美國有些地區好像是在2個小時前進行通知,但日本目前也許還不習慣這種做法。如果通知比較晚,例如用戶在外出后接到通知,便需要可遠程關閉用電設備的方法等。
北九州市的實證實驗計劃分5級變更電價。1級為平時的白天電價,約20日元,5級提高到了150日元,相當于1級的7.5倍。大致是夏季在白天13點~16點時段改變電價,冬季在8點~10點時段以及18點~20點時段,兩次變更電價。
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照片3●參加實證實驗的家庭等中設置的智能電表 |
該電價表基本是在前一天發送到各個智能電表。當天早晨再次預測電力供求,確認前一天發送的電價表是否合適。此時如果有緊急需求等,還會在當天早晨發送特別電價表。
日本IBM公司為這一制度的設計提供了支援。該公司董事長橋本孝之稱:“該制度不僅在日本是首例,其對電價細致劃分的舉措在全球也是首次。”北九州市市長北橋健治也充滿自信地表示:“要從北九州市向全球宣傳推廣浮動定價等智能系統。”
面向“智能化”,尚需解決IT課題
浮動定價實證實驗在進行電價表等制度設計的同時,在連接地區節電所和智能電表的機制等信息技術方面,也在進行多方研究。具體包括網絡交換數據的形式、傳輸方法及數據使用方面的安全對策等。此次根據北九州市制定的指導方針,實現了與地區節電所及企業中設置的大廈能源管理系統等的連接。
確保安全是浮動定價實證試驗中一個非常重要的課題。為制定指導方針等提供支援的新日鐵解決方案公司(NSSOL)新系統研發中心部長櫻井稱:“通過智能電表獲得的用電量數據必須作為敏感信息對待。”通過智能電表可獲得大量數據,原有電表無法與之相比。也就是說,對數據進行分析,便可掌握用電者的生活狀態。因此作為不能泄露的重要個人信息,即敏感信息,需要慎重地對待。
即使是通過智能電表獲得的相同數據,如果為預測整個地區的電力需求量等而進行統計處理時,無需特定到個人。因此信息系統無需將使用量數據作為敏感信息進行處理。但收費系統不同,由于上文提到的原因,要作為敏感信息對待,因此需要建立能夠確保安全的信息系統。具體就是需要使系統具備將數據分開保存、提高安全性,或者進行加密,以難以讀取信息的結構。
2012年夏季,日本的電力短缺形勢將愈發嚴峻,同時,修改能源基本計劃也在進行之中,在這種情況下,需求響應的實效性備受期待。參加北九州市實證實驗啟動儀式的日本經濟產業省副大臣牧野圣修稱:“為了實現節電及負荷平均化,發動需求方采取行動以前都是比較困難的。浮動定價將成為需求響應的撒手锏。”
可變動的電價方式會對人們的日常生活帶來什么樣的影響?北九州市的實證實驗受到了全世界的關注。(