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概括 Summary

本文探讨了智能电网技术在能源消费管理中的创新,作为蓝色经济的一部分。全球智能电网市场预计将从2011年的1100亿美元增长到2014年的1710亿美元,主要推动力来自于智能传感器、IT系统和计量的进步。由Dan Yates创立的Opower通过个性化能源报告帮助家庭节省数百万美元。智利的eKeeper系统则提供实时消费数据并通过远程控制优化能源使用。这些技术符合蓝色经济原则,在不牺牲生活质量的情况下提高效率。未来的智能电网将整合多种可再生能源,如太阳能、风能和沼气,实现本地化可持续管理。这些系统不仅监控消费,还调节供应,确保持续的能源供应。这一方法展示了智能电网如何推动可持续能源解决方案和全球创业机会。

These innovations embody the principles of the Blue Economy by enhancing energy efficiency while maintaining quality of life. Looking ahead, future smart grids will integrate a variety of renewable energy sources, such as solar, wind, and biogas, managed at a local level to ensure sustainability. These systems will not only monitor energy consumption but also actively regulate supply, ensuring reliable and consistent energy availability. By combining technological innovation with environmental stewardship, smart grids present a compelling solution for sustainable energy management. They also create entrepreneurial opportunities, enabling businesses to develop new services and products tailored to energy-conscious consumers. This approach demonstrates how smart grids can drive both ecological and economic benefits, paving the way for a more sustainable and resilient energy future.

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市场

预计到2011年,全球智能电网技术市场规模将超过1,100亿美元,并预计到2014年将继续扩大至约1,710亿美元。

最大的增长预期将出现在智能传感器市场,其规模预计将从2009年的370亿美元增长到2014年的850亿美元以上。IT硬件和软件在同期也将受益于迅速扩张,市场规模将从150亿美元增至400亿美元,而综合通讯系统市场规模将增长近三倍,从100亿美元增至270亿美元。然而,最高复合年增长率预计出现在智能计量硬件和软件市场,市场规模将从低谷的64亿美元迅速增长至近200亿美元。2010年,美国市场是全球最大的市场,价值达到214亿美元,预计到2014年将达到430亿美元。然而,到那时,中国市场预计将达到614亿美元,并超越美国。智能计量传输和整理由计量器收集的数据浪潮。这促使了通用电气、西门子、IBM、艾特隆和兰迪斯+格尔(Landis+Gyr)等向公共事业公司供应安装在数百万家庭中的设备的公司的增长。像银泉网络(Silver Spring Networks)这样的智能电网网络提供商以及家庭能源监控公司嫩芽能源(Tendril)、开放峰(OpenPeak)和控制4(Control4)正在为主导地位而争夺。然而,在数十家初创公司的背后,有像英特尔和思科系统这样的互联网盛宴支柱公司为公用事业公司提供额外的收入,这些公司正在从能源和水务提供商转变为全方位的服务公司。

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创新

工业化国家现有的公用设施大多建于60至80年前,其设计初衷是通过大型化石燃料电厂无限制满足用户的能源、水和燃气需求。

如今气候变化问题与可再生能源强制要求正推动公用事业升级基础设施。为适应间歇性可再生能源并网,精确的测量、监控、调控、分析和校正系统成为必需,相关创新因此聚焦于移动通信、IP标准及数据处理挖掘技术。随着智能电表与电网实现互联通信(美国家庭电子设备数量已从1980年的3件激增至24件,电子设备能耗占比达31%,卫星/有线电视控制盒耗能甚至超过家用冰箱),单纯依靠总量数据的智能计量已不能满足需求。

哈佛大学计算机科学专业的丹·叶茨(Dan Yates)以创立教育评估软件公司Edusoft开启创业生涯。出售公司后,他携妻子完成从阿拉斯加北极海岸到南美洲最南端的童年梦想之旅。沿途目睹的环境恶化促使他决心投身可持续发展事业,并意识到能源消费是主要症结所在。2007年,他在旧金山租用一张办公桌创立Opower,运用计算机技术帮助数百万能源消费"盲区"中的用户。2011年他入围安永年度企业家奖决赛,公司员工规模已突破200人且持续扩张。

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第一笔资金流

丹·叶茨(Dan Yates)及其团队开创了公用事业公司与用户互动的新模式——从信息质量到呈现方式全面革新,通过个性化能源管理帮助用户高效用能、节省开支。该平台以家庭能源报告为起点,详细分析用电时段与价格。目前Opower已向300多万家庭提供报告,累计节省数亿美元。

针对公用事业公司官网信息利用率低的痛点,Opower将传统网站转化为高度个性化的能源管理工具:实时推送用电高峰预警及节能技巧。丹摒弃数据堆砌,申请专利将海量信息转化为简明、可操作的个性化建议(如"您上周六空调耗电超出邻居平均水平23%")。这种不新增发电产能、仅优化现有网络效率的模式,正是蓝色经济核心原则的实践。Opower与50多家公用事业公司合作,在不影响生活质量的前提下,数年节电量相当于美国太阳能行业40%的发电量。

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机遇

牛津大学研究证实,当消费者获得实时用电数据时,无需改造现有系统即可节电10%。

智利工程师加布里埃尔·安东尼奥·维拉隆·塞普尔韦达(Gabriel Antonio Villalón Sepúlveda)和罗宾逊·爱德华多·加尔维斯·埃雷拉(Robinson Eduardo Gálvez Herrera)带领团队开发出比Opower更进一步的智能电网系统。其创新方案eKeeper实时显示每个家电的耗电量(千瓦)与电费成本,通过对比理论能耗检测异常耗电,并评估设备使用必要性——建议将待机模式转为远程关机,或在需要时提供启动代码。用户可通过GPS大小的便携屏幕获取所有数据,并利用手机或电脑终端进行调控。该系统基于现有电力设施实现优化,还能根据供电来源实时计算碳减排量。

Opower与eKeeper的经验即将与新型智能电网结合,这些电网将不仅管理公用事业公司的供电,还将协调家庭或办公室自产的可再生能源。未来的智能电网将整合建筑压电材料(案例59)、热水箱余热回收(案例60)、水流发电(案例42)、窗用薄膜太阳能电池、风致振动发电(案例12)、黑水与有机固废物沼气(案例51)及黑墙热交换(案例14)等分散式电源。虽然这些能源均无法全天候满足全部需求,但智能电网可通过协调十余种微电源,在精准监控个性化用电成本的同时,确保持续电力供应——这正是蓝色经济中心的本质特征:既整合多元能源,又搭载下一代智能电网技术。

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