西門子布魯克林的微電網(wǎng)

LO3 Energy是一家剛剛起步的紐約公司，它正在與西門子數(shù)字電網(wǎng)部門和西門子初創(chuàng)企業(yè)投資部門next47合作，在布魯克林區(qū)測(cè)試一個(gè)微電網(wǎng)項(xiàng)目。這里的居民不論是否安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，都可以在所謂的區(qū)塊鏈平臺(tái)上相互購買和出售太陽能電力，這個(gè)平臺(tái)將自動(dòng)記錄每一筆交易。當(dāng)颶風(fēng)來襲時(shí)，這個(gè)孤網(wǎng)可以獨(dú)立運(yùn)行，自給自足。這個(gè)項(xiàng)目在推進(jìn)可再生發(fā)電資源的分布式供電系統(tǒng)過程中，具有開拓性意義。

陽光明媚的日子里，Martha Cameron家的電表會(huì)倒著轉(zhuǎn)。原因很簡(jiǎn)單：她家的屋頂安裝了一套太陽能發(fā)電系統(tǒng)。坐落于布魯克林區(qū)寧靜美麗的Park Slope街區(qū)，這排赤褐色砂石建筑建于1900年前后。當(dāng)艷陽高照時(shí)，如她用不完18個(gè)光伏太陽能電池板生產(chǎn)的電力，剩余的電力將回饋電網(wǎng)。2010年Cameron是第一個(gè)安裝這套太陽能發(fā)電系統(tǒng)的人。不過很快，在這條兩旁種滿挪威楓樹和梧桐的林蔭道上，又有5幢大樓安裝了太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

LO3 Energy創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Lawrence Orsini站在布魯克林區(qū)一排接入微電網(wǎng)的房屋頂上。

2016年4月，首次交易發(fā)生在那些沒有安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)的居民和自家太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生過剩電力的居民之間。在總部設(shè)在布魯克林區(qū)的能源初創(chuàng)企業(yè)LO3 Energy的幫助下，Park Slope街區(qū)及相鄰的Gowanus街區(qū)、Boerum Hill街區(qū)的居民建起了布魯克林微電網(wǎng)（Brooklyn Microgrid）項(xiàng)目。這個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目之所以可行，是因?yàn)樗軡M足三個(gè)條件。首先，歸功于LO3 Energy的“TransActive Grid”區(qū)塊鏈平臺(tái)，這項(xiàng)技術(shù)為每筆交易生成時(shí)間標(biāo)記，形成一連串安全區(qū)塊，這樣每筆能源交易都有記錄。其次，西門子數(shù)字電網(wǎng)業(yè)務(wù)部門提供了針對(duì)微電網(wǎng)的技術(shù)解決方案。第三，西門子初創(chuàng)企業(yè)投資部門next47通過融資、項(xiàng)目技術(shù)專長(zhǎng)和咨詢等方式為這類潛在顛覆性的技術(shù)給予支持。

不過，布魯克林微電網(wǎng)的目標(biāo)不只是實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型電力的小規(guī)模交易。鑒于2012年桑迪颶風(fēng)造成的毀滅性災(zāi)難，這個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃在微電網(wǎng)內(nèi)安裝電池蓄電裝置，以便在下一次風(fēng)暴造成緊急狀況時(shí)，至少暫時(shí)保持穩(wěn)定供電用于照明。如有可能，最終將根據(jù)太陽能發(fā)電情況調(diào)整局部用電需求。舉例來講，可以在陽光燦爛時(shí)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，電池蓄電裝置無需額外升壓電路。

總統(tǒng)街（President Street）——第一批基于區(qū)塊鏈技術(shù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電力交易在這里進(jìn)行。

巨大潛力

不論是阿拉斯加荒野，還是紐約市街區(qū)，在截然不同的環(huán)境中，自給自足的微電網(wǎng)都扮演著重要角色。無論是基于風(fēng)力、太陽能、水力還是生物質(zhì)等分布式發(fā)電系統(tǒng)蓬勃發(fā)展起來的電力市場(chǎng)，微電網(wǎng)的重要性都與日俱增。LO3 Energy正從西門子推進(jìn)的微電網(wǎng)中獲益，譬如，自2014年起在巴伐利亞州南部村莊Wildpoldsried投入運(yùn)行的微電網(wǎng)。這些微電網(wǎng)包含網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、開關(guān)、創(chuàng)新電池解決方案和智能電表。

與布魯克林微電網(wǎng)合作，也讓西門子能源管理集團(tuán)獲益匪淺，因?yàn)門ransActive Grid平臺(tái)基于分布式網(wǎng)絡(luò)化記賬系統(tǒng)，采用加密技術(shù)以成本低廉的防偽方式保存數(shù)據(jù)。舉例來講，它能確保用戶收到原裝部件，因?yàn)樗山柚鶵FID芯片和區(qū)塊鏈無縫追溯部件來源——這是西門子可能感興趣的眾多應(yīng)用之一。

這種直接在計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)商業(yè)交易，十分經(jīng)濟(jì)劃算，具有巨大潛力。目前，全球范圍內(nèi)通過區(qū)塊鏈管理的資產(chǎn)總值高達(dá)16億美元。據(jù)加密貨幣平臺(tái)Coinmarketcap稱，從2013年到2016年，這些資產(chǎn)的增幅高達(dá)令人瞠目的1600%。貝爾法斯特的普華永道區(qū)塊鏈專家Seamus Cushley表示，僅在2016年前9個(gè)月，與區(qū)塊鏈有關(guān)的初創(chuàng)企業(yè)就獲得了14億投資。

在“產(chǎn)銷者”住戶家中安裝TAG裝置。

為下次颶風(fēng)做好準(zhǔn)備

這些發(fā)展為電力交易帶來了新的維度。現(xiàn)在，住戶無需中間機(jī)構(gòu)就可以交易少量綠色電力。自動(dòng)拍賣機(jī)制以用電戶愿意支付的最高電價(jià)為導(dǎo)向，決定電力價(jià)格。然而，就布魯克林微電網(wǎng)而言，局部太陽能發(fā)電系統(tǒng)生產(chǎn)的電力并非其參與者使用的電力。尚未安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)的住戶使用的電力依然主要來自是距離最近的常規(guī)電廠生產(chǎn)的電力。但他們購買了鄰居的太陽能光伏電池板的“環(huán)境屬性”，這類似于消費(fèi)者過去在選擇可再生能源生產(chǎn)的電力時(shí)所購買的綠色電力信用額?，F(xiàn)在，他們可以向?qū)嶋H電力供應(yīng)者直接購買。

這個(gè)方法并不新鮮。消費(fèi)者向電力公司購買利用可再生能源生產(chǎn)的電力，就是為偏遠(yuǎn)地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)、太陽能電站、水電站或生物質(zhì)發(fā)電廠等電力生產(chǎn)者向電網(wǎng)輸送電力提供資金支持。如今在布魯克林區(qū)，消費(fèi)者支付的電費(fèi)使他們的鄰居獲利，而非那些遙遠(yuǎn)的無名風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營商。然而，金錢不是大多數(shù)項(xiàng)目參與者的主要考慮因素。LO3 Energy的業(yè)務(wù)發(fā)展主管Scott Kessler指出：“這個(gè)街區(qū)希望為下一場(chǎng)颶風(fēng)做好準(zhǔn)備，負(fù)責(zé)任地處理環(huán)境問題，以及增進(jìn)團(tuán)結(jié)。”

要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿景，布魯克林微電網(wǎng)不能局限于幾個(gè)屈指可數(shù)的參與者。到2017年初，它將覆蓋50棟赤褐色砂石建筑、公寓樓、學(xué)校、加油站、消防站和幾幢工廠建筑。目標(biāo)是在2018年之前擁有1000個(gè)參與者。它還計(jì)劃安裝電池蓄電裝置，甚至更廣泛的光伏發(fā)電系統(tǒng)。所有這一切都將得到西門子數(shù)字電網(wǎng)業(yè)務(wù)部門提供的微電網(wǎng)管理系統(tǒng)支持，有了這個(gè)系統(tǒng)，哪怕發(fā)生全市范圍斷電，也可確保微電網(wǎng)自給自足地供電。

電力小區(qū)網(wǎng)絡(luò)

要取得成功，區(qū)塊鏈平臺(tái)和微電網(wǎng)需要一套監(jiān)管制度。在紐約州這套制度由“能源愿景改革（REV）”來提供。這個(gè)平臺(tái)的目的是最大限度地降低供電系統(tǒng)的脆弱性——颶風(fēng)桑迪將這一點(diǎn)暴露無遺，同時(shí)更多使用可再生能源資源和降低成本。布魯克林微電網(wǎng)可以很好地檢驗(yàn)這些目標(biāo)。西門子能源管理集團(tuán)的Stefan Jessenberger表示：“微電網(wǎng)是核心，它為由電力小區(qū)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的未來電力世界奠定了基礎(chǔ)。區(qū)塊鏈也促成了這個(gè)過程，大大簡(jiǎn)化了在小區(qū)內(nèi)部執(zhí)行電力交易的方式。”

西門子數(shù)字電網(wǎng)業(yè)務(wù)部門、next47和LO3 Energy都堅(jiān)信基于區(qū)塊鏈的微電網(wǎng)潛力巨大，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)可用于任何分布式電力系統(tǒng)。Kessler說：“我們?cè)诓剪斂肆治㈦娋W(wǎng)中積累的經(jīng)驗(yàn)，無疑將在未來的項(xiàng)目中發(fā)揮作用。”與此同時(shí)，Martha Cameron對(duì)所取得的成績(jī)備感自豪，她說：“我們是電力供應(yīng)者。”