淺析美國(guó)國(guó)家能源管理機(jī)制與智慧能源服務(wù)模式和案例

宋天琦

上海航天智慧能源研究院

0 背景

傳統(tǒng)能源服務(wù)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代中期的美國(guó)，主要針對(duì)已建項(xiàng)目的節(jié)能改造、節(jié)能設(shè)備推廣等，合同能源管理是其主要商業(yè)模式。分布式能源的能源服務(wù)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代末期的美國(guó)，以新建項(xiàng)目居多，推廣熱電聯(lián)供、光伏、熱泵、生物質(zhì)等可再生能源，其融資額度更大，商業(yè)模式更加靈活。能源互聯(lián)網(wǎng)概念的興起，在原有的能源行業(yè)基礎(chǔ)上，智慧能源服務(wù)逐漸演變出來(lái)，并開始服務(wù)于社會(huì)的新興領(lǐng)域，充滿創(chuàng)新潛力。

1 國(guó)家管理機(jī)制

在國(guó)家機(jī)構(gòu)設(shè)置層面，美國(guó)實(shí)行政監(jiān)分離的能源管理體制。美國(guó)能源部（DOE）是各類能源資源的最高主管部門，負(fù)責(zé)收集、分析和研究能源信息，提出能源政策方案和制定能源發(fā)展與能源安全戰(zhàn)略等。美國(guó)聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FERC)是一個(gè)設(shè)于美國(guó)能源部?jī)?nèi)的獨(dú)立能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)，主要負(fù)責(zé)政府能源政策的落實(shí)，抑制能源價(jià)格的無(wú)序波動(dòng)。美國(guó)的能源監(jiān)管權(quán)分屬于聯(lián)邦政府與州政府，它們各自在法律規(guī)定的范圍內(nèi)行使職權(quán)。以石油天然氣運(yùn)輸管道管理為例，跨國(guó)和跨州石油天然氣運(yùn)輸管道的管理工作由FERC承擔(dān)，完全位于一州境內(nèi)的油氣運(yùn)輸管道管理工作則由州政府負(fù)責(zé)。

在立法方面，美國(guó)為了加強(qiáng)和規(guī)范能源監(jiān)管工作，建立了較為完備的能源監(jiān)管法律體系。早在20世紀(jì)30年代，美國(guó)就制定了《天然氣法》，此后又陸續(xù)制定了《菲利普斯決議》《天然氣政策法》等法律法規(guī)。此外，美國(guó)還有與能源監(jiān)管相關(guān)的反壟斷法律法規(guī)，如《謝爾曼反托拉斯法》《克雷頓法》《聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)法》等。

2007年12月，美國(guó)為了順應(yīng)能源多元化、智慧化的發(fā)展趨勢(shì)，頒布了能源獨(dú)立和安全法（EISA），明確要求社會(huì)主要供用能環(huán)節(jié)必須開展綜合資源規(guī)劃（Integrated Resource Planning，IRP），并在2007年至2012年追加6．5億美元專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持IRP的研究和實(shí)施。奧巴馬總統(tǒng)在第一任期內(nèi)，就將智能電網(wǎng)列入美國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略，以期在電網(wǎng)基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)高效能、低投資、安全可靠、靈活應(yīng)變的綜合能源系統(tǒng)，保證美國(guó)在未來(lái)引領(lǐng)世界能源領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與革命。在需求側(cè)管理方面，美國(guó)包括加州、紐約州在內(nèi)的許多地區(qū)在新一輪電力改革中，明確把需求側(cè)管理和提高電力系統(tǒng)靈活性作為重要方向。

美國(guó)的在國(guó)家管理機(jī)制，確保了美國(guó)各類能源系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)了較好的協(xié)調(diào)配合，同時(shí)美國(guó)的智慧能源綜合服務(wù)商也得到了較好的發(fā)展。

2 案例剖析

2.1 美國(guó)OPower能源管理公司

Opower,Inc．是一家領(lǐng)先云軟件公用事業(yè)公司，專門為客戶提供能源管理SaaS解決方案，系統(tǒng)專業(yè)負(fù)責(zé)管理家庭用電設(shè)備的用電情況，甚至包括發(fā)電設(shè)備的發(fā)電情況。

在商業(yè)模式方面，OPower公司使用其軟件平臺(tái)提供面向客戶的關(guān)鍵應(yīng)用，降低能源需求和提高顧客感知能力。雖然目標(biāo)是為用戶節(jié)電，但自我定位為一家“公用事業(yè)云計(jì)算軟件提供商”，其運(yùn)營(yíng)模式并不是企業(yè)對(duì)終端消費(fèi)者B2C模式，而是企業(yè)對(duì)企業(yè)B2B模式：電力企業(yè)選擇OPower，購(gòu)買相關(guān)軟件，并免費(fèi)提供給其用戶使用。

基于此模式及其強(qiáng)大的能源數(shù)據(jù)資源，包括美國(guó)、法國(guó)和澳大利亞的27州50個(gè)最大的電力商及37%的美國(guó)家庭和數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的國(guó)際家庭使用其平臺(tái)。OPower不僅可以為用戶提供個(gè)性化節(jié)能建議，還能為公用電力公司提供需求側(cè)數(shù)據(jù)，幫助其分析用戶電力消費(fèi)行為、改善營(yíng)銷服務(wù)、提供決策依據(jù)等。最終，將有助于重新定義公用事業(yè)和客戶之間的關(guān)系，并激勵(lì)消費(fèi)者對(duì)他們的能源使用做出更明確的決策。

1)為用戶提供個(gè)性化節(jié)能建議

OPower基于可擴(kuò)展的Hadoop大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)搭建其家庭能耗數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶各類用電及相關(guān)信息的分析，建立每個(gè)家庭的能耗檔案，同時(shí)對(duì)電力賬單的功能進(jìn)一步拓展。結(jié)合行為科學(xué)分析為用戶提供一整套適合于其生活方式的個(gè)性化節(jié)能建議，激發(fā)其減少能量消耗。2015年10月的官方數(shù)據(jù)（2016年被ORACLE公司收購(gòu)）顯示，其已累計(jì)幫助用戶節(jié)省了82．1億kWh的電力，節(jié)省電費(fèi)10．3億美元，CO2減排121．1億磅。OPower的具體實(shí)現(xiàn)路徑主要有以下兩點(diǎn)：

（1）可視化、可感化家庭用電情況。針對(duì)用戶家中制冷、采暖、基礎(chǔ)負(fù)荷、其它各類用能等用電情況進(jìn)行分類列示，通過(guò)柱狀圖實(shí)現(xiàn)電量信息當(dāng)月與前期對(duì)比，用電信息一目了然。對(duì)于一般家庭，使用OPower的網(wǎng)上應(yīng)用可了解自己的能源使用情況，設(shè)定每個(gè)月的使用標(biāo)準(zhǔn)并在接近目標(biāo)時(shí)給出預(yù)警，以免收到一張難以接受的電費(fèi)通知單。此外，OPower的賬單改變了普通賬單以往單調(diào)、刻板的風(fēng)格，在與用戶溝通界面上印上“笑臉”或“愁容”的圖標(biāo)，對(duì)有效節(jié)能的行為表示鼓勵(lì)。其與用戶溝通的方式也十分豐富，通過(guò)最傳統(tǒng)的紙質(zhì)郵件，及短消息、電子郵件、在線平臺(tái)等，加強(qiáng)與用戶的交流反饋。

（2）開展鄰里能耗比較，調(diào)動(dòng)節(jié)能動(dòng)力。通過(guò)對(duì)公用事業(yè)企業(yè)的能源數(shù)據(jù)以及其它各類第三方數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和挖掘，賬單中可生成用戶與其鄰里之間的橫向用能對(duì)比報(bào)告，對(duì)比相近區(qū)域內(nèi)最節(jié)能的20%用戶耗能數(shù)據(jù)，形成用戶個(gè)性化的能效小貼士和節(jié)能建議。鄰里能耗比較形式是充分借鑒了行為科學(xué)相關(guān)理論，將電力賬單引入社交元素，與“微信運(yùn)動(dòng)”的模式十分類似，為用戶提供了直觀、沖擊感較強(qiáng)的節(jié)能動(dòng)力。

2)為公用電力公司提供服務(wù)

OPower公司已在大數(shù)據(jù)的軟件體系結(jié)構(gòu)、用戶體驗(yàn)和可擴(kuò)展的結(jié)果上獲得增長(zhǎng)。Opower提供大量集成軟件解決方案，包括Opower能源效率、Opower客戶參與、Opower需求響應(yīng)和Opower恒溫器管理等。能源公司可以通過(guò)它的服務(wù)了解他們的客戶如何使用能源，及智能電網(wǎng)投資是否成功等。

3)專注利用企業(yè)級(jí)軟件發(fā)展趨勢(shì)

云計(jì)算使創(chuàng)建企業(yè)級(jí)軟件成本降低，企業(yè)級(jí)軟件要獲得更大發(fā)展，必須強(qiáng)化自己各方面的綜合能力，提升各個(gè)領(lǐng)域的服務(wù)能力。與此同時(shí)，軟件從定制化轉(zhuǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化：云計(jì)算和SaaS服務(wù)的普及，使同樣的一個(gè)SaaS產(chǎn)品可以讓全球每一個(gè)企業(yè)使用，市場(chǎng)需求在增多，每個(gè)企業(yè)正在逐漸接受這種企業(yè)級(jí)軟件的使用；在用戶導(dǎo)向模式下，用戶能把新的SaaS方式的應(yīng)用引入到銷售團(tuán)隊(duì)、市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)、財(cái)務(wù)團(tuán)隊(duì)和客服團(tuán)隊(duì)。

2016年，OPower公司被Oracle收購(gòu)，并具備了為公共設(shè)施行業(yè)鏈提供最現(xiàn)代、最完整的云服務(wù)應(yīng)用的能力。在新的企業(yè)級(jí)應(yīng)用時(shí)代，創(chuàng)新性團(tuán)隊(duì)圍繞使用者開發(fā)軟件，OPower公司在此領(lǐng)域有一定的用戶積累和經(jīng)驗(yàn)，可以與Oracle一起開拓新的業(yè)務(wù)和企業(yè)級(jí)服務(wù)。

2.2 美國(guó)Vivint Solar智能家居公司

Vivint Solar是美國(guó)領(lǐng)先的智慧能源綜合服務(wù)住宅太陽(yáng)能供應(yīng)商。2013年前后，Vivint Solar在計(jì)劃開發(fā)零排放的家庭解決方案時(shí)認(rèn)為，這個(gè)目標(biāo)只有通過(guò)太陽(yáng)能技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。分布式光伏與智慧家庭的結(jié)合是未來(lái)家庭能源發(fā)展的必然趨勢(shì)。

在服務(wù)模式方面，Vivint Solar為客戶設(shè)計(jì)和安裝太陽(yáng)能系統(tǒng)時(shí)，也提供監(jiān)測(cè)和維護(hù)服務(wù)。在銷售方面，Vivint Solar除了讓客戶直接全款購(gòu)買系統(tǒng)外，還為客戶提供可承擔(dān)的靈活融資選項(xiàng)、電力購(gòu)買協(xié)議或租賃協(xié)議，并從中獲益。

3 結(jié)語(yǔ)

美國(guó)智慧能源綜合服務(wù)的飛速發(fā)展和豐富多樣的創(chuàng)新模式，有賴于其相對(duì)靈活的國(guó)家管理模式和更為成熟的商業(yè)與金融環(huán)境。智慧能源服務(wù)與IT、金融、智能家居等行業(yè)的緊密結(jié)合發(fā)展方式，更增加了智慧能源跨行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的潛力。目前，我國(guó)智慧能源服務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展也在不斷向此方向推進(jìn)和探索。美國(guó)相關(guān)行業(yè)公司的案例值得我們借鑒。但國(guó)家狀況不同，政策與商業(yè)環(huán)境存在個(gè)性化差異，應(yīng)結(jié)合實(shí)際尋找適合行業(yè)發(fā)展的突破口，以取得更高效果。