【導讀】智慧電表(smart meter)是新建筑物的強制性配備,而智慧電表是智慧電網(wǎng)(smart grid)的重要部份,能夠讓能源供應商配合能源的產(chǎn)生與消耗實施差別電價,而且也有助于用戶最佳化能耗配置。
智慧電網(wǎng)的基本概念是因應發(fā)電量調(diào)整電力消耗??稍偕茉词请娋W(wǎng)中的主要因素,發(fā)電量將根據(jù)不同的情況而異,例如陽光產(chǎn)生的太陽能,以及風力則來自風力渦輪機。相較于陽光較弱或未起風的時間,在有較多能源產(chǎn)生時的電費將會變得較便宜。用戶可自行設(shè)定家中洗衣機等各種電器,在發(fā)電量高而電價低的時候啟動電器作業(yè)。然而,來自不來梅大學理論物理研究所(Institute of Theoretical Physics)的一群科學家們指出,這個概念可能過于短視,最終將會失敗。他們認為,廣泛部署智慧電表,將會造成電網(wǎng)反應混亂,從而導致更嚴重的停電。
由該校教授Stefan Bornholdt主導的研究團隊模擬了大量導入智慧電表應用的市場情況。他們的研究結(jié)果十分令人驚訝:智慧電表的使用將會造成易于泡沫化的人為能源市場,甚至導致像金融或房地產(chǎn)市場崩盤的情況。
Bornholdt觀察,電力能源向來無法被均勻地饋入電網(wǎng)中,總是隨著時間而起變化。而風能與太陽能由于存在陽光與風力強度等自然參數(shù),更顯著地增加這些變化。強制規(guī)定建置智慧電表的想法在于根據(jù)能源供需調(diào)整不同的電價,從而抑制電量波動。例如,用戶在操作洗衣機以前,可先行設(shè)定機器,使其只在電價降低到某一預設(shè)價格點時才啟動。Bornholdt表示,這個基本概念來自于根據(jù)市場供需調(diào)整價格的經(jīng)濟學理論。然而,這個理論并不完整,尤其是大量消費者爭相利用最佳價格點之際。因為,每個人都想在價格最低點時洗衣服。
然而,這個模式可能無法正常運作:根據(jù)研究人員的模擬顯示,在一個競爭的環(huán)境下,市場行為將會失控、不穩(wěn)定且混亂。例如,如果能源供應低而價格高時,大部份的用戶將傾向于延遲用電。Bornholdt解釋,但他們也無法永遠這么做。當越多的機器等待啟動,潛在的需求就越高:泡沫因焉形成。等到最近一次的價格微幅下滑時,這個泡沫就破滅了。因為有許多消費者延遲了洗衣時間,導致無數(shù)臺洗衣機都在同時間忽然開始洗衣。Bornholdt強調(diào),這將引發(fā)極度用電的集體崩潰機制,更可能導致嚴重的大停電 。
連續(xù)一段時間的價格密度;平均價格以帶多個標準差(點線)的直線表示
(來源:American Physical Society)