比阶梯电价制度更进一步的浮动电价制度是否可行?
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听说明天下午1点到4点,电价会非常高!呆在家里开着空调和电视,可是要花不少电价。这样吧,大家一起出去找个凉快的地方呆着吧”——最近日本的北九州市开始进行相关实验,以确认能否已形成这样一种生活方式。这就是作为“北九州智能社区创造事业”的一环正在推进的“浮动定价”实证实验。
浮动定价是指根据供求状况的变化,每天调节电价。当电力供不应求时,通过提高相应时段的电价,促使用电者采取节电措施。这是由供电方促动用电方调节用电需求的需求响应(DR)的方法之一。
随着电价的上升和下降,大多数普通消费者会采取什么行动,其实际情况并不清楚。因此,需要确认用户是否会按照供电方的预想,改变家务及外出计划,或者要使其改变,应该如何调节电价。
将先于浮动定价实施的是阶梯电价制度。日本各家电力公司已经决定作为2012年夏季的节电对策予以实施。例如,东京电力公司的“峰值转移方案(峰值抑制型季节时段电力合同)”及关西电力公司的“季节时段电力PS”等。均将7月~9月平日下午1点到4点之间设为峰值时段,东电的白天电价为26.53日元,而峰值时段为44.6日元;关电的白天电价为20.62日元,峰值时段则提高到了52.82日元。
供电方期待利用上述制度,通过提高电力需求高的白天的电价单价,促使使用电者将用电时间从峰值时段向午间、从午间向夜间转移。时段电价制度应用期间的电价是固定的。与之相对,浮动定价的想法则更进了一步,预测发电量和用电量,根据电力供求平衡改变电价。即使发电量相同,如果需求高,电价就会随之增高,反之,如果需求低,电价也会相应变低。
通过“地区节电所”管理整个地区电力需求
北九州市为进行浮动定价的实证,于2012年5月26日启动了名为“地区节电所”的设施(照片2)。该设施将成为“指挥塔”,对地区能源流通进行统一管理,预测电力供求,判断变动电价的必要性。
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照片2●力争优化整个地区能源供求的“地区节电所” |
地区节电所将在掌握气象预测数据等的同时,对使用天然气的热电联产设备及太阳能发电设备等的发电量进行预测。同时还将对参加实证实验的北九州市八幡东区东田地区的230户家庭、50家企业的电力需求量进行预测。并且,包括设置于东田地区的大型蓄电池的充放电能力在内,通过计算机计算该地区的最佳能源流通状况。根据计算结果,如果出现供电短缺时,则相应需要控制用电的程度,制作时段电价表,并传达给参加实验的家庭及事务所。
使用家庭和事务所中设置的智能电表(照片3)传达电价表。家庭可通过智能电表,使用平板终端等,参照电价表安排家务时间等。事务所则通过各自的大厦能源管理系统(BEMS),通过控制事务所内的照明及空调设备,以抑制用电量。
在浮动定价的验证中,重要的一点是怎样设定电价,以及何时进行通知。
如果电价变化幅度过小,许多消费者会认为“这点儿钱无所谓”,这样就起不到抑制需求的作用。反之,如果变化幅度过大,就会给“必须用电”的电力需求方造成过大的负担。
电价分5级设定
不过,即使电价设定得比较合适,通知过早也不行。用户可能会因时间太久而忘记,或者没有电力短缺的紧迫感,难以发挥抑制需求的作用。反之,电价表发送时间过晚也不好。这是因为消费者并不会随时查看电价表,因此可能会错过,或者难以改变已确定的计划。美国有些地区好像是在2个小时前进行通知,但日本目前也许还不习惯这种做法。如果通知比较晚,例如用户在外出后接到通知,便需要可远程关闭用电设备的方法等。
北九州市的实证实验计划分5级变更电价。1级为平时的白天电价,约20日元,5级提高到了150日元,相当于1级的7.5倍。大致是夏季在白天13点~16点时段改变电价,冬季在8点~10点时段以及18点~20点时段,两次变更电价。
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照片3●参加实证实验的家庭等中设置的智能电表 |
该电价表基本是在前一天发送到各个智能电表。当天早晨再次预测电力供求,确认前一天发送的电价表是否合适。此时如果有紧急需求等,还会在当天早晨发送特别电价表。
日本IBM公司为这一制度的设计提供了支援。该公司董事长桥本孝之称:“该制度不仅在日本是首例,其对电价细致划分的举措在全球也是首次。”北九州市市长北桥健治也充满自信地表示:“要从北九州市向全球宣传推广浮动定价等智能系统。”
面向“智能化”,尚需解决IT课题
浮动定价实证实验在进行电价表等制度设计的同时,在连接地区节电所和智能电表的机制等信息技术方面,也在进行多方研究。具体包括网络交换数据的形式、传输方法及数据使用方面的安全对策等。此次根据北九州市制定的指导方针,实现了与地区节电所及企业中设置的大厦能源管理系统等的连接。
确保安全是浮动定价实证试验中一个非常重要的课题。为制定指导方针等提供支援的新日铁解决方案公司(NSSOL)新系统研发中心部长樱井称:“通过智能电表获得的用电量数据必须作为敏感信息对待。”通过智能电表可获得大量数据,原有电表无法与之相比。也就是说,对数据进行分析,便可掌握用电者的生活状态。因此作为不能泄露的重要个人信息,即敏感信息,需要慎重地对待。
即使是通过智能电表获得的相同数据,如果为预测整个地区的电力需求量等而进行统计处理时,无需特定到个人。因此信息系统无需将使用量数据作为敏感信息进行处理。但收费系统不同,由于上文提到的原因,要作为敏感信息对待,因此需要建立能够确保安全的信息系统。具体就是需要使系统具备将数据分开保存、提高安全性,或者进行加密,以难以读取信息的结构。
2012年夏季,日本的电力短缺形势将愈发严峻,同时,修改能源基本计划也在进行之中,在这种情况下,需求响应的实效性备受期待。参加北九州市实证实验启动仪式的日本经济产业省副大臣牧野圣修称:“为了实现节电及负荷平均化,发动需求方采取行动以前都是比较困难的。浮动定价将成为需求响应的撒手锏。”
可变动的电价方式会对人们的日常生活带来什么样的影响?北九州市的实证实验受到了全世界的关注。(