Omdia觀察：能源智能電網(wǎng)是減少排放和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的有力工具

11月22日消息（艾斯）來(lái)自市場(chǎng)研究公司Omdia的最新報(bào)告顯示，新冠疫情期間的封鎖措施和旅行限制導(dǎo)致能源消耗和碳排放量大幅下降。根據(jù)英國(guó)石油公司（BP）的一份報(bào)告，能源需求下降了4.5%，能源使用產(chǎn)生的碳排放量下降了6.3%，這是自二戰(zhàn)以來(lái)的最低水平。

然而，隨著大多數(shù)經(jīng)濟(jì)體恢復(fù)正常，對(duì)能源的需求逐漸上升，導(dǎo)致價(jià)格上漲和能源排放量增加。與此同時(shí)，氣候變化和氣溫上升是全球最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。為了防止氣候變化的影響，國(guó)際能源署要求主要經(jīng)濟(jì)體轉(zhuǎn)變能源政策，到2050年將二氧化碳排放降至接近零的水平。

Omdia認(rèn)為，除了其他解決方案和策略外，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的采用，為公用事業(yè)供應(yīng)商和其他企業(yè)帶來(lái)了巨大的機(jī)會(huì)，以優(yōu)化能源消耗、實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，并將成本維持在相對(duì)較低的水平。

立法是實(shí)現(xiàn)能源效率的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力

在過(guò)去幾年里，可再生能源的部署和對(duì)先進(jìn)技術(shù)的投資，已成為大多數(shù)企業(yè)的關(guān)鍵戰(zhàn)略優(yōu)先事項(xiàng)，作為其實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型和最大化降低成本的一種方式。應(yīng)該指出的是，這些行動(dòng)大多是由政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)推動(dòng)的，它們實(shí)質(zhì)上是在迫使企業(yè)實(shí)現(xiàn)其社會(huì)和環(huán)境目標(biāo)。在許多國(guó)家，政府和決策者為采用適用于能源控制的新工具的企業(yè)/能源供應(yīng)商提供財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)，并對(duì)超過(guò)能源排放水平的企業(yè)實(shí)施處罰。

這些立法和財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)通常針對(duì)電力和天然氣行業(yè)。例如，作為20/20/20倡議的一部分，歐盟成員國(guó)承諾到2020年部署近2億個(gè)智能電表和4500萬(wàn)個(gè)智能燃?xì)獗?。根?jù)英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部門在2021年第二季度末發(fā)布的可用數(shù)據(jù)，該國(guó)家庭和小企業(yè)安裝了2520萬(wàn)個(gè)智能電表，相較2021年第一季度增長(zhǎng)了4%。

來(lái)自E-Control（這是負(fù)責(zé)監(jiān)控奧地利智能電表部署的監(jiān)管機(jī)構(gòu)）的另一份報(bào)告顯示，到2020年該國(guó)安裝了180萬(wàn)個(gè)智能電表，并訂購(gòu)了120萬(wàn)個(gè)。需要注意的是，并非所有國(guó)家的政府都實(shí)施了強(qiáng)制性部署和嚴(yán)格的截止日期（這些國(guó)家包括德國(guó)和荷蘭）。

例如，能源供應(yīng)商EON德國(guó)在一份新聞稿提到，德國(guó)落后于瑞典等其他歐盟國(guó)家，2020年該供應(yīng)商在德國(guó)全國(guó)僅安裝了2萬(wàn)個(gè)智能電表。由于預(yù)算限制、盜竊問(wèn)題以及缺乏具體的法律框架，東歐國(guó)家在智能電表部署速度方面步伐較慢。

在不同國(guó)家部署智能電表尤其重要，因?yàn)樗鼈優(yōu)楦鼜V泛的能源電網(wǎng)數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。能源網(wǎng)絡(luò)的這種演變使公用事業(yè)公司和政府能夠應(yīng)對(duì)能源部門當(dāng)前的一些挑戰(zhàn)，并促進(jìn)綠色和清潔的能源解決方案。與此同時(shí)，智能電網(wǎng)為客戶提供更好地控制能源消耗和成本的機(jī)會(huì)。

物聯(lián)網(wǎng)和人工智能是升級(jí)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)技術(shù)

從傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的轉(zhuǎn)變需要一系列的尖端技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)（更具體地說(shuō)是智能電表）與人工智能和預(yù)測(cè)分析相結(jié)合。這種技術(shù)的融合對(duì)于所有系統(tǒng)部件之間的雙向通信以及在保持供需平衡的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能源自動(dòng)分配至關(guān)重要。

一種更高層次的設(shè)想是，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用一系列連接傳感器，可以在能源分配鏈的任意一點(diǎn)收集實(shí)時(shí)環(huán)境條件和能源性能的數(shù)據(jù)。在收集數(shù)據(jù)后，人工智能算法分析收集的數(shù)據(jù)，以快速預(yù)測(cè)需求并確定最優(yōu)分配水平，以防止電網(wǎng)擁塞并最大限度地降低傳輸成本。

此外，通過(guò)將智能引入電網(wǎng)，電力公司不僅可以增強(qiáng)可視性和控制能力，而且還能夠正確確定可替代能源（包括可持續(xù)的、可再生技術(shù)）的能源可用性。例如，報(bào)告實(shí)時(shí)天氣信息的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以與人工智能協(xié)同工作，以預(yù)測(cè)不久的將來(lái)的能源可用性。例如，監(jiān)測(cè)風(fēng)速的數(shù)據(jù)分析解決方案可以用于預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的千瓦數(shù)。

需要克服的障礙

Omdia物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和垂直領(lǐng)域、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)高級(jí)研究分析師Eleftheria Kouri指出，為了在能源領(lǐng)域充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)和人工智能解決方案的潛力，需要解決部署成本、連接性、互操作性和安全性方面的一些關(guān)鍵障礙。在部署成本方面，需要注意的是，大規(guī)模智能電表的部署是一個(gè)成本高昂的過(guò)程，投資回報(bào)時(shí)間較長(zhǎng)，這使得公用事業(yè)供應(yīng)商在沒(méi)有激勵(lì)或法規(guī)要求的情況下，不愿更換舊設(shè)備。

在這兩種情況下，政府都可以發(fā)揮重要作用。例如，政府為公用事業(yè)公司提供資金或稅費(fèi)減免的舉措，使它們基本上抵消部署智能電網(wǎng)的成本，從而幫助推動(dòng)了包括美國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家大規(guī)模部署智能電表。在其他一些國(guó)家，公用事業(yè)供應(yīng)商是國(guó)有的，因此他們可以承擔(dān)部署成本。

大規(guī)模智能電網(wǎng)部署需要解決的另一個(gè)重要問(wèn)題，是不同類型的連接設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)的互操作性。智能電網(wǎng)的最終效率取決于連接的設(shè)備和系統(tǒng)安全地通信和交換信息的能力。因此，標(biāo)準(zhǔn)和框架的開(kāi)發(fā)是必不可少的。

除了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、成本障礙和互操作性之外，安全性是另一個(gè)主要問(wèn)題。智能電網(wǎng)和智能電表能夠捕獲引起隱私擔(dān)憂并阻止客戶同意安裝智能電表或共享其數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。

此外，與任何其他網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)一樣，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊對(duì)許多公用事業(yè)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)，這些供應(yīng)商通常在IT網(wǎng)絡(luò)安全解決方案方面沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇的數(shù)據(jù)，針對(duì)公用事業(yè)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)攻擊在未來(lái)10年最有可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)中排名第五。

潛在的網(wǎng)絡(luò)安全攻擊可能會(huì)危及整個(gè)電網(wǎng)的功能，進(jìn)而對(duì)地方和國(guó)家安全構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。因此，端到端安全解決方案和實(shí)踐（如防病毒、網(wǎng)絡(luò)安全和防火墻）以及GDPR等法規(guī)對(duì)于保護(hù)客戶和確保數(shù)字電網(wǎng)的可靠性至關(guān)重要。

未來(lái)展望

在物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，智能電網(wǎng)部署對(duì)于克服當(dāng)今能源價(jià)格上漲和降低能源排放的目標(biāo)的挑戰(zhàn)至關(guān)重要。

根據(jù)Omdia在2021年1月進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查，全球新冠疫情確實(shí)使英國(guó)和意大利等計(jì)劃大規(guī)模推出智能電表的國(guó)家的智能電表安裝進(jìn)程按下了暫停鍵。然而，這種影響預(yù)計(jì)是短期的，隨著經(jīng)濟(jì)恢復(fù)正常，智能電表在全球的部署將繼續(xù)增長(zhǎng)，到2024年達(dá)到7900萬(wàn)臺(tái)。

【注：Omdia由Informa Tech的研究部門（Ovum、Heavy Reading和Tractica）與收購(gòu)的IHS Markit技術(shù)研究部門合并而成，是一家全球領(lǐng)先的技術(shù)研究機(jī)構(gòu)?！?

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