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能源转型:科技来拯救

巴黎高科评论 / 编辑 / 2015-07-29

由于个体贡献的有限性和管理集体行为的高难度,使得通过消费途径实现能源转型变得极具挑战。幸运的是,科技开始发挥作用:“智慧消费”冉冉崛起。但究竟是谁的“智慧”——机器、电厂还是我们?

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就能源转型而言,消费虽不足以根本上改变能源现状,却是不可绕过的关键因素之一:运输和家庭皆是能源消耗密集的部门,从而提供了很大的操作空间。

根本上来说,在能够提供足够服务和能源供给的市场经济中,消费行为将成为决定变量。但是,短期来看,能源短缺并非迫在眉睫,单靠价格的平衡机制很难减少消费。所以改变人们消费习惯的最安全方式是将价格与供给约束和激励双管齐下。但这些办法也有局限。能源供应者不会革自己的命,政府无论采取强制或奖励措施,效果也很有限。

另外,志愿节能也很必要。但正如我们在《能源转型 : 所谓“公民消费者”真的存在?》一文中所探讨的,仅靠个别人的善行是不够的。公益组织有一定的创造力和能量,但也有局限,尤其是权力边界的问题。我们在先前的另一篇文章《能源转型:联合或是出路》中呼吁人们分享式住房和建设生态村落。但是,“这样的架构过于微小,相对于动辄上千万人口的大都市,远不能形成对电流的优化管理。但我们先将公民力量放放,来看看技术专家们提供的解决方案。”

首先,我们必须看到,这些方案不一定都与公益团体的观点背道而驰。专业的能源运营商可以利用这些技术满足一些特殊需求,但一旦规模上升到100、1000或10000个家庭,这些公益或商业做法的技术贡献就微乎其微了。

此外我们应该注意的是,当前除了一些特定的情况(比如地理上的隔绝),家庭和社区独立电网还只是一个愿景。媒体报道的试验大多由传统方式衍生出来从而有成功的可能性。那些最成功的案例往往是解决现有电网的弱点而不是取而代之。

在法国,尼斯进行了大量限电和整合可再生能源试验,比如法电集团(EDF)支持的“尼斯电网”(Nice Grids)。尼斯是要实现独立供电?不尽然。简单来说,这个城市与法国电网之间只有一根高压电线连接,在热浪和酷寒等极端天气中,这根线路上电压常常超出负荷。在这种背景下,尼斯对城市和划区进行了分析,希望通过分区限电和可再生能源(如光伏)发电来缓解这样的困境。

总之,我们所面临的挑战不是分开小社区(居住区)与大社区(国家电网),而是从中协调。特斯拉的故事虽然精彩,个体能源独立在今天仍是不现实。它真正实现并带来切实的生态效果需要满足一定的条件,但在一段时期内,这些条件都无法具备。

我们必须了解当前被热捧的那些科技的贡献和价值,以下就简单以智能电表和恒温控制器为例,比较一下三种模式的优劣。

Nest和智能家居

Nest由前苹果公司工程师创立于2010年,最近被谷歌公司收购,因在2011年推出的同名智能恒温控制器而一炮而红。与上世纪80、90年代出现的具有连接与远程遥控功能的家庭自动化设备相比,Nest还能够获取并学习用户习惯数据,用不易察觉的方式提高房间舒适度。

只需要一个星期,恒温器能够知道你喜欢的温度,你的日常安排,并且进行自我修正。它的系统中有传感器,不仅能够测量室温,而且可以加热(保持或制冷)以应对突然的天气变化。它还能通过应用程序与外界联系,告诉人们目的地的天气情况;它连接着气象站信息系统,能够根据天气预测自动调整温度。

Nest的开发人员保证产品能够节约大概20%的能源,这是一个了不起的数字,但还有待考证。在今天看来,这一设备只是个新奇的小玩意,但这一类型的物品将很可能在未来成为我们生活的一部分。

唯一的问题是其系统的理念。Nest的首要目标是帮助用户省钱,并且专注于用户和家庭的体验。但它没有考虑到用电高峰、限电因素等。这从技术来说不难,但这其背后理念只是一个家用电器,而不是能源管理器。

然而,在电厂主导电价变动的情境中,消费者对价格的敏感性会自动在个体和群体之间进行协调,允许消费者自行选择舒适度、电价方案……以及公众利益。

Nest的功能之一出具一份记录你消费情况的“能源报告”,从而影响你的消费行为。这一特点是Grid-Teams在加纳2011年11月获“绿色科技发展奖”(Digital Green Growth)的核心经验。Nest正是在同一年在美国市场发售了其恒温控制产品。

Grid-Teams项目

正如研究者国立巴黎高等电信学院的Alexandra Delanoë所说,这是一个检测用户在自然状态下节能情况的直观试验。通过使用创新来进行能源控制。通过调用消费历史,我们可以利用消费者的智慧将能源控制转变成一种能够自动调节的形式。该项目的合作伙伴已经在智能电网技术和在线服务平台的基础上创设了一个独特而综合的系统。目标是在保证选择自由的前提条件下,确定有效的可持续手段来鼓励消费者减少能源消费5%-15%,并在晚上6-9点这一高峰时期减少供电。

通过“智能电表”监控测算家庭消费并反馈信息给用户或电厂。这些设备因能提供用户其消费信息而被归类于“反身科技”。也因此,它能够直接说服用户改变做法来调节需求。这些信息以24个月为周期进行发送。

就像Alexandra提到的,调动作为社会行为者的用户是如今实现智能电网所面临的最大挑战之一。试验和创新的时机一过,用户便会对这些技术失去兴趣:届时所有努力都会付诸东流,技术故障也会吓退使用者。

Alexandra和同事们得出结论:人机交互设备的人类工程学必须被仔细地设计;用户相关数据的呈现方式也至关重要。

为了鼓励用户持续使用设备,研究人员还建议了一种将数据社会化的可能方案。该方案主要是让用户在社交圈内上分享消费曲线,同时也可浏览他人曲线,并进行比较。公司想让用户维持兴趣也可以试试类似航空公司会员旅客的办法。

这种方法的群体性维度能够引发使用者兴趣,并且很可能成为一个有效的调节杠杆。同样,尊重用户的自由选择也值得一提。但是我们还是不禁怀疑,我们是否过可以多地指望其他人:即使有设计精美的接口,巧妙的对比图表,强而有效的社交控制,即使有奖励制度,一群标准的人类,在没有特别利益的前提下,谁会有时间和精力去持续观察自己的消费情况呢?

委托管理? 

在这种情况下,人们可以考虑将这监控和管理消费的一部分职责委托给电网运营商。从理论上讲,这可能是最合理的解决方案:电力供应商最应该知道什么时候需求需要被平抑,什么时候停止限电。

但就像法国能源与环境控制署的François Moisan所言,我们必须面对用户对于我们入侵其隐私生活和消费习惯的不满,“如果我们不能平衡好消费者的利益,比如降低电费,委托管理这一办法就行不通。”

在这里,风险和利益并存:授权启动洗衣机或允许中断电冰箱10分钟,无疑是最理想的电力管理状态,但这也带来了不少事故和隐患。在工业领域很奏效的用电限制,至少在目前还无法被完全施用于家庭用电。

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可见,新模型的构成包括自动化、消费者控制、电网干预等,最终所有的这些相互作用的因素都有利于我们与他人连接进行消费优化。在这一领域,集体行动远比个体孤立运行——无论是特斯拉的去网化还是Nest的用电节约——有意义得多。但,只有在科技的助力下,集体的力量才能得到壮大并获得持续,进而真正发挥实效。(李玮宸/译)



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