專利名稱：能源服務(wù)交付平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及資源管理，尤其涉及在優(yōu)選實(shí)施例中包含管理位于多個(gè)地理上分散的 站點(diǎn)上的、像電力負(fù)載和發(fā)電機(jī)那樣的能源資源的方法、裝置和系統(tǒng)的平臺(tái)。
背景技術(shù)：
能耗大戶有強(qiáng)烈的經(jīng)濟(jì)動(dòng)機(jī)投資于錯(cuò)綜復(fù)雜的能源管理項(xiàng)目。例如，一些消耗大 戶可能管理它們自己的能耗，雇用專門的工作人員和/或與咨詢公司簽訂合同來實(shí)現(xiàn)能源 管理計(jì)劃和基礎(chǔ)設(shè)施。最近一個(gè)時(shí)期，即在過去二三十年中，已經(jīng)開始出現(xiàn)新玩家以一般稱 為能源服務(wù)公司(ESCO)的能源部門的形式為這種需要服務(wù)。
廣義地說，許多ESCO起虛擬零售商的作用，代表它們的客戶從供應(yīng)商那里購(gòu)電， 并為那些客戶提供能源管理服務(wù)。在可替代模型中，ESCO可以，例如，通過銷售基于它們對(duì) 客戶能源資源的管理的服務(wù)并將收入的一部分支付給它們的客戶而運(yùn)行于正常電力市場(chǎng) 之外。
在任何情況下，ESCO都能夠與能耗大戶合作，以便通過較高的效率以及通過將消 耗與市場(chǎng)信號(hào)對(duì)接來降低成本。例如，在澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)(NEM)中，現(xiàn)貨批發(fā)市場(chǎng)使 得能夠提前半小時(shí)購(gòu)電?，F(xiàn)貨價(jià)格是高度動(dòng)態(tài)的，隨供需而變，以及可能每五分鐘一次地頻 繁更新。在能耗的時(shí)間和/或水平上具有靈活性的能耗大戶能夠響應(yīng)現(xiàn)代價(jià)格而改變它們 的需求，降低它們的成本，以及促進(jìn)整個(gè)能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率的總體提高。ESCO能夠，例如， 通過管理它們客戶的能耗和有效地將高峰使用時(shí)間的需求減少量“銷售”回能源供應(yīng)商，使 能源供應(yīng)商又能夠減少為需求高峰供應(yīng)保持的預(yù)留容量水平，扮演與這種所謂“需求側(cè)響 應(yīng)”有關(guān)的有用角色。
對(duì)于以提高能源效率和在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)降低維護(hù)成本為目標(biāo)的項(xiàng)目，ESCO還能夠起 項(xiàng)目開發(fā)者的作用。在ESCO項(xiàng)目中可能采用各種措施來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，包括高效照明、采暖、空 調(diào)和其他電器的使用、和集中式能源管理系統(tǒng)的提供和運(yùn)行。因此，通常，ESCO項(xiàng)目需要在 相對(duì)較長(zhǎng)運(yùn)行期內(nèi)才能回收的大量初始資本投資。初始投資的成本通過節(jié)能來償還，以及 ESCO往往承擔(dān)與初始節(jié)能預(yù)測(cè)有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。大多數(shù)這樣基于績(jī)效的能效項(xiàng)目包括納入該項(xiàng) 目的總成本中的在整個(gè)項(xiàng)目生命周期內(nèi)對(duì)裝備的維護(hù)。
根據(jù)這個(gè)對(duì)ESCO活動(dòng)的簡(jiǎn)要總結(jié)，顯而易見，目前，小規(guī)模能耗者沒有通過ESCO 提供的服務(wù)實(shí)現(xiàn)高效率和成本節(jié)約的相同機(jī)會(huì)，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)利益補(bǔ)償不了資本投資和維護(hù)成 本。當(dāng)使用適用于單站點(diǎn)電力管理的解決方案時(shí)，即使相對(duì)溫和的改造也需要修改現(xiàn)有布 線、專用設(shè)備控制硬件，和/或只提供站點(diǎn)電力消耗的局部監(jiān)視和控制。尤其，基于安裝本 地發(fā)電和/或智能家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的能源管理建議可能是昂貴的、低效的、不適用于改造 老舊房子和商業(yè)樓宇。不過，像住宅和小型商業(yè)站點(diǎn)那樣的小規(guī)模消耗者的電力消耗的特 征在于極大量的廣泛分布的設(shè)備，以及監(jiān)管的電價(jià)、和對(duì)高峰網(wǎng)絡(luò)需求的不相稱影響。可以 預(yù)計(jì)，預(yù)期的技術(shù)進(jìn)步和生活方式的改變只會(huì)加劇這種狀況。例如，電動(dòng)汽車可能代表電網(wǎng) 將運(yùn)行的方式的深刻變化，因?yàn)榇蠖鄶?shù)這樣的汽車在眾多住宅站點(diǎn)上將與電網(wǎng)連接。
于是，越來越迫切地需要提供可以在遍布主要人口聚居中心的小住宅和商業(yè)站點(diǎn) 的當(dāng)前儲(chǔ)備庫(kù)上實(shí)際部署的成本劃算能源管理策略和系統(tǒng)。像燃?xì)夂退菢拥钠渌Y源也 存在類似的要求。本發(fā)明試圖解決這種需要。發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了包括如下的資源管理客戶裝置
到有助于連接到資源管理服務(wù)器的廣域網(wǎng)(WAN)的接口 ；
配置成與和該資源管理客戶裝置相關(guān)聯(lián)的多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備通信的至少 一個(gè)通信接口 ；以及
配置成接納電子訪問設(shè)備的安全密鑰接口，該電子訪問設(shè)備安全地存儲(chǔ)至少包括 唯一標(biāo)識(shí)符、資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)、和加密在該資源管理客戶裝置與該資源管理服務(wù) 器之間傳輸?shù)男畔⒌囊粋€(gè)或多個(gè)加密密鑰的信息，
其中，該資源管理客戶裝置被配置成
使用存儲(chǔ)在該電子訪問設(shè)備中的資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)，經(jīng)由WAN建立與資源 管理服務(wù)器的連接；
經(jīng)由該通信接口接收來自資源監(jiān)視和控制設(shè)備的狀態(tài)消息；
處理接收的狀態(tài)消息，并加密和經(jīng)由WAN向資源管理服務(wù)器發(fā)送資源監(jiān)視和控制 設(shè)備的相應(yīng)狀態(tài)信息；
經(jīng)由WAN接收和解密來自資源管理服務(wù)器的加密的資源控制信息；以及
處理接收的資源控制信息并向資源監(jiān)視和控制設(shè)備發(fā)送相應(yīng)控制消息。
在特別優(yōu)選實(shí)施例中，受到管理的資源是像包括電力負(fù)載和發(fā)電機(jī)的電力資源那 樣的能源資源。在可替代實(shí)施例中，本發(fā)明可以應(yīng)用于像燃?xì)夂?或水那樣的其他資源。
有利的是，能源資源管理客戶裝置和資源監(jiān)視和控制設(shè)備之間的通信接口包括， 例如，實(shí)現(xiàn)ZigBee協(xié)議的無線通信接口和/或電力線信接口的一個(gè)或多個(gè)。資源監(jiān)視和控 制設(shè)備可以適用于插入普通家庭電源插座中，或插入儀表箱的標(biāo)準(zhǔn)斷路器槽口中。因此，每 個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備能夠監(jiān)視和/或控制像單個(gè)插座供電的那些那樣的單獨(dú)家用電器， 或與儀表箱的相應(yīng)斷路器槽口連接的整個(gè)電路。在后一種情況下，資源監(jiān)視和控制設(shè)備有 利地并入斷路器功能，以便它們成為傳統(tǒng)斷路器的替代插件。
優(yōu)選的是，WAN接口是到互聯(lián)網(wǎng)的接口。這可以是，例如，直接或經(jīng)由本地網(wǎng)絡(luò)和 寬帶路由器或調(diào)制解調(diào)器與傳統(tǒng)住宅或商業(yè)寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的連接。
這樣，本發(fā)明的實(shí)施例能夠使像家庭住宅或小型商業(yè)樓宇那樣的小規(guī)模站點(diǎn)無需 任何新布線，或修改安裝在該站點(diǎn)上的當(dāng)前設(shè)備組地受到能源資源管理系統(tǒng)的監(jiān)管。對(duì)這 種進(jìn)步的關(guān)鍵貢獻(xiàn)在于提供了能夠與像ESCO運(yùn)行的服務(wù)器那樣的能源管理服務(wù)器通信， 以及也與多個(gè)本地資源監(jiān)視和控制設(shè)備通信的能源管理客戶裝置，該本地資源監(jiān)視和控制 設(shè)備可以配置成，例如，收集像功率和電壓那樣的供電度量，打開和閉合它們所附的電路， 和/或提供斷路器功能，以及在如下的詳細(xì)描述中進(jìn)一步討論的其他可能性。
而且，以可以裝進(jìn)能源管理客戶裝置中的安全“密鑰”的形式提供電子訪問設(shè)備能 夠使能源管理客戶裝置和相關(guān)資源監(jiān)視和控制設(shè)備受到特定ESCO運(yùn)行的能源管理服務(wù)器 的管理。尤其，安全密鑰設(shè)備可以由特定ESCO發(fā)放，存儲(chǔ)它自己的唯一標(biāo)識(shí)符以便識(shí)別顧客、使能源管理客戶裝置可以識(shí)別和接觸能源管理服務(wù)器的服務(wù)器連接數(shù)據(jù)(像IP地址或 URL那樣)、和保護(hù)在能源管理客戶裝置與能源管理服務(wù)器之間傳輸?shù)男畔⒌募用苊荑€，其 保證顧客敏感信息不會(huì)被截取以及未授權(quán)遠(yuǎn)程設(shè)備不能經(jīng)由WAN劫持和控制能源管理客 戶裝置。
因此，總的來說，可以在站點(diǎn)本身上無需任何干預(yù)地使小規(guī)模站點(diǎn)受到ESCO的管 理。因此，體現(xiàn)本發(fā)明的能源管理系統(tǒng)的部署可以以相對(duì)較低成本以及最低持續(xù)維護(hù)要求 地實(shí)現(xiàn)。
在另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了適合與具有相應(yīng)安全密鑰接口的資源管理客戶裝 置一起使用的電子訪問設(shè)備，該電子訪問設(shè)備被配置成存儲(chǔ)包括如下的信息
唯一標(biāo)識(shí)符；
資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)；以及
加密在該資源管理客戶裝置與該資源管理服務(wù)器之間傳輸?shù)男畔⒌囊粋€(gè)或多個(gè) 加密密鑰，
從而，在該電子訪問設(shè)備與該資源管理客戶裝置的對(duì)接的情況下，使該資源管理 客戶裝置能夠?qū)崿F(xiàn)包括如下步驟的方法
使用存儲(chǔ)在該電子訪問設(shè)備中的資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)，經(jīng)由廣域網(wǎng)(WAN)建 立與資源管理服務(wù)器的連接；
接收來自多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備的狀態(tài)消息；
處理接收的狀態(tài)消息，并加密和經(jīng)由WAN向資源管理服務(wù)器發(fā)送資源監(jiān)視和控制 設(shè)備的相應(yīng)狀態(tài)信息；
經(jīng)由WAN接收和解密來自資源管理服務(wù)器的加密的資源控制信息；以及
處理接收的資源控制信息并向資源監(jiān)視和控制設(shè)備發(fā)送相應(yīng)控制消息。
在進(jìn)一步的方面中，本發(fā)明提供了操作資源消耗和控制系統(tǒng)的方法，該資源消耗 和控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)資源管理服務(wù)器、至少一個(gè)資源管理客戶裝置、和與該資源管理 客戶裝置相關(guān)聯(lián)的多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備，該方法包括
提供適用于經(jīng)由安全密鑰接口與資源管理客戶裝置對(duì)接的電子訪問設(shè)備，該電子 訪問設(shè)備存儲(chǔ)至少包括唯一標(biāo)識(shí)符、資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)、和加密在該資源管理客戶 裝置與該資源管理服務(wù)器之間傳輸?shù)男畔⒌囊粋€(gè)或多個(gè)加密密鑰的信息；
使用存儲(chǔ)在該電子訪問設(shè)備中的資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)，經(jīng)由WAN建立資源管 理客戶裝置與資源管理服務(wù)器之間的連接；
建立包含資源管理客戶裝置和相關(guān)資源監(jiān)視和控制設(shè)備的全連接數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 絡(luò)；
資源管理客戶裝置經(jīng)由全連接數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收來自資源監(jiān)視和控制設(shè)備的狀 態(tài)消息；
資源管理客戶裝置處理接收的狀態(tài)消息，并加密和經(jīng)由WAN連接向資源管理服務(wù) 器發(fā)送資源監(jiān)視和控制設(shè)備的相應(yīng)狀態(tài)信息；
資源管理客戶裝置經(jīng)由WAN連接接收和解密來自資源管理服務(wù)器的加密的資源 控制信息；以及
資源管理客戶裝置處理接收的資源控制信息并經(jīng)由全連接數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)向資源監(jiān)視和控制設(shè)備發(fā)送相應(yīng)控制消息。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)將從如下優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中明顯看出，該優(yōu)選 實(shí)施例只作為例子提供，而不應(yīng)該理解為限制如在前面任何陳述中所討論，或在所附權(quán)利 要求書中所限定的本發(fā)明的范圍。


現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中相同標(biāo)號(hào)表示相同特征件以及 其中
圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的框圖2 (a)和2 (b)例示了按照本發(fā)明實(shí)施例的兩種示范性可替代客戶服務(wù)安排；以 及
圖3是例示操作圖1的系統(tǒng)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
總體而言，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了能夠在能源服務(wù)公司(ESCO)運(yùn)行的服務(wù)器 與多個(gè)客戶站點(diǎn)之間安全通信的能源管理系統(tǒng)。每個(gè)客戶站點(diǎn)經(jīng)由能源管理客戶裝置來管 理，能源管理客戶裝置在本文中也被描述為能源服務(wù)網(wǎng)關(guān)或“ESBox”的。ESBox還管理客戶 站點(diǎn)上的計(jì)量、開關(guān)和斷路設(shè)備的自配置網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。ESBox與ESCO服務(wù)器之間的安全和可 信通信使用電子訪問設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，電子訪問設(shè)備在本文中也被描述為能源服務(wù)訪問密鑰或 “ESkey”，它被配置成安全地存儲(chǔ)至少包括唯一標(biāo)識(shí)符、ESCO服務(wù)器連接數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè) 加密密鑰的信息。計(jì)量、開關(guān)和斷路設(shè)備包含資源監(jiān)視和控制設(shè)備，資源監(jiān)視和控制設(shè)備在 本文中也被描述為小型智能儀表或“MSM”，它被配置成與ESBox建立網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，以及經(jīng)由網(wǎng) 狀網(wǎng)絡(luò)交換狀態(tài)和控制消息。在優(yōu)選實(shí)施例中，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)包含電力線通信協(xié)議和無線通信 協(xié)議的混合形式。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，圖1所示的是體現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100包括ESBox 能源管理客戶裝置102，它經(jīng)由像互聯(lián)網(wǎng)那樣的廣域網(wǎng)(WAN) 106與管理ESCO運(yùn)行的服務(wù) 器104通信。在一種直截了當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)中，ESBox 102是包含微處理器108、適當(dāng)非易失性存 儲(chǔ)體110、和易失性存儲(chǔ)器(例如，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)112的相對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算設(shè)備。這些部件以 及與ESBox的操作有關(guān)的附加外圍接口的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將在下面作更詳細(xì)描述。雖然ESBox 的內(nèi)部框架對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)計(jì)算設(shè)備，但當(dāng)具體化成消費(fèi)品時(shí)，ESBox優(yōu)選地被配置成要求最小 最終用戶配置的簡(jiǎn)單緊湊電器。的確，在理想情況下，只有要求的用戶配置才將ESBox與電 源連接以及與互聯(lián)網(wǎng)106連接(例如，經(jīng)由本地寬帶調(diào)制解調(diào)器)，插入ESCO發(fā)放的ESkey 130，和接通電源。下面提供如何可以實(shí)現(xiàn)這種配置的容易性的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述ESBox裝置102。尤其，如上所述，裝置102包括與非易失性 存儲(chǔ)器/存儲(chǔ)設(shè)備110對(duì)接的處理器108。非易失性存儲(chǔ)設(shè)備110可以是，例如，硬盤驅(qū)動(dòng) 器，或像閃速存儲(chǔ)器那樣的固態(tài)非易失性存儲(chǔ)體。非易失性存儲(chǔ)體110主要用于包含操作 裝置102，以及實(shí)現(xiàn)和操作將本發(fā)明的特征具體化的各種軟件部件所需的程序和數(shù)據(jù)?？梢?實(shí)現(xiàn)裝置102的適當(dāng)配置和編程的手段(例如，相關(guān)編程語言、軟件開發(fā)環(huán)境等)在技術(shù)上是 眾所周知的，于是本文不作詳細(xì)討論。
ESBox裝置102進(jìn)一步包括易失性存儲(chǔ)器112，它包含與裝置102的操作有關(guān)的程序指令和臨時(shí)數(shù)據(jù)。微處理器108也能夠通過網(wǎng)絡(luò)接口 114經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)106通信，網(wǎng)絡(luò)接口 114可以是與提供互聯(lián)網(wǎng)訪問的寬帶調(diào)制解調(diào)器或路由器通信的有線接口(例如，以太網(wǎng)) 或無線接口(例如，WiFi)。處理器108還能夠經(jīng)由電力線通信接口 116和本地?zé)o線通信接口 118通信，本地?zé)o線通信接口 118可以是，例如，ZigBee接口。
本地通信接口 116，118使ESBox裝置102能夠與多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備，SP， MSM 120，122通信。如示范性系統(tǒng)100所示，與MSM 120的通信經(jīng)由無線通信接口 116，而與MSM 122的通信經(jīng)由電力線通信接口 116。一般說來，每個(gè)MSM可以為無線，例如，ZigBee 通信，電力線通信，或兩者而配置。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可能有MSM的各種實(shí)施例。例如，一種類型的MSM可以實(shí)現(xiàn)成將其配置成裝在儀表箱的標(biāo)準(zhǔn)斷路器槽口中。這種類型的MSM能夠監(jiān)視客戶站點(diǎn)上的相應(yīng)電路上的用電(即，電壓和電流)，以及并入斷路器功能，以便在電流抽取過大的情況下斷開電路。一種可替代類型的MSM被配置成插入標(biāo)準(zhǔn)電源插座中，例如，使相應(yīng)設(shè)備或電器能夠經(jīng)由“搭載”安排被插入。這種類型的MSM能夠監(jiān)視搭載設(shè)備或電器的用電，即，電壓和電流，并且還可以包括斷路器功能。也可以將包括冰箱、洗碗機(jī)、空調(diào)等的一些電器設(shè)計(jì)成并入適當(dāng)MSM，但這不是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的關(guān)鍵。但是，有利的是， 這樣的“集成”MSM可能能夠訪問像降低功率工作模式那樣的設(shè)備特定功能，使能源管理得到進(jìn)一步改善。
重要的是，所有MSM都包括開關(guān)功能，S卩，對(duì)所附連的電路、電器或設(shè)備斷電的能力。
每個(gè)MSM 120，122都與電網(wǎng)124連接(通常經(jīng)由站點(diǎn)的配電網(wǎng)絡(luò)和儀表箱)。
再次轉(zhuǎn)到ESBox 102，在任何給定時(shí)間，易失性存儲(chǔ)器112都包含供微處理器108 執(zhí)行的程序指令126的主體。程序指令126將包括與MSM 120，122的通信、和與ESCO服務(wù)器104的通信的本發(fā)明的各種軟件實(shí)現(xiàn)的特征具體化。
ESBox 102進(jìn)一步包括電子訪問設(shè)備或ESKey 130可以可操作地與ESBox 102連接的接口 128。ESKey接口 128可以是，例如，USB接口、智能卡接口等。
每個(gè)ESKey 130包括提供信息的安全存儲(chǔ)的內(nèi)部存儲(chǔ)器和電子設(shè)備132。尤其， ESKey的信息內(nèi)容由發(fā)放ESCO建立，用戶不能輕易訪問，只有當(dāng)ESKey 130與接口 128已經(jīng)連接后才可用于ESBox 102。通常，ESKey 130的信息內(nèi)容被加密，以及ESBox 102和 ESKey 130兩者被配置成能夠在包含在ESKey 130上的任何信息被解密和可用于ESBox微處理器108之前核實(shí)相互的真實(shí)性。在一些實(shí)施例中，例如，ESKey 130可以實(shí)現(xiàn)成如下面參考文獻(xiàn)所述的信任擴(kuò)展設(shè)備(TED) Nepal, S. Zik, J. , Hwang, H. and Moreland, D. , "Trust Extension Device:Providing Mobility and Portability of Trust in Cooperative Information Systems,^OTM 2007,Part I，ONCS 4083, Meersmanj R. and Tarij Z. (Editors), Springer-Verlag Berlin Heidelberg:2007，pages 253 to 271。特此通過引用將前述的出版物全文并入本文中。
存儲(chǔ)在ESKey 130的存儲(chǔ)器/電子設(shè)備132中的信息至少包括如下元素
·唯一標(biāo)識(shí)符，其使ESKey 130以及通過擴(kuò)展，使ESBox 102能夠被ESCO服務(wù)器 104識(shí)別和驗(yàn)證；
與ESCO服務(wù)器104相關(guān)聯(lián)的連接信息，其可以是，例如，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址或URL ；以及
一個(gè)或多個(gè)加密密鑰，其可以用于加密經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)106在ESBox 102與ESCO服務(wù)器104之間傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 建立ESBox 102與ESCO服務(wù)器104之間的可信通信和加密它們之間通信的重要性可以從如下事實(shí)中認(rèn)識(shí)到=ESCO服務(wù)器104能夠向ESBox 102發(fā)出操作MSM 120，122的指令，以及從ESBox 102發(fā)送到ESCO服務(wù)器104的消息可以包括與客戶站點(diǎn)上的當(dāng)前和/ 或歷史上能源使用有關(guān)的敏感信息。因此，作為實(shí)現(xiàn)信息的信任和安全加密的重點(diǎn)的ESKey 130的提供是實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的重點(diǎn)。
如圖1所示的系統(tǒng)100的最終部件是能源供應(yīng)部門134，它包括發(fā)電機(jī)、配電器、調(diào)節(jié)器等。ESCO可以代表它們的客戶從這個(gè)部門購(gòu)電，以及在也為那些客戶提供能源管理服務(wù)的同時(shí)，又起能源零售商的作用?？商娲兀珽SCO可以，例如，通過銷售基于它們對(duì)客戶能源資源的管理的服務(wù)并將收入的一部分支付給它們的客戶而運(yùn)行于正常電力市場(chǎng)之外。 雖然那些客戶仍然以正常電價(jià)從能源供應(yīng)部門134內(nèi)的零售商那里購(gòu)買它們的電力，但由于由ESCO管理能源使用引起的效率和/或源于ESCO向能源供應(yīng)部門134提供的服務(wù)的收入，實(shí)現(xiàn)了總體成本節(jié)約。
ESCO經(jīng)由ESBox 102管理像家庭住宅和小型商業(yè)樓宇那樣的小型站點(diǎn)上的能耗的能力使這些較小消耗者能夠在成本節(jié)約和能源效率方面獲得以前只有希望使基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)成本合理的能耗大戶才能獲得的利益。
圖2 (a)和2 (b)示意性地描繪了例示通過使用ESKey 130可獲得的利益的兩種不同情形。在這兩個(gè)例子200，214中，示出了第一和第二客戶ESBox裝置202，208，以及由不同ESCO運(yùn)行的兩個(gè)分立管理服務(wù)器206，212。在顯示在圖2(a)中的第一例子200中，每個(gè)客戶由兩個(gè)ESCO的不同一個(gè)服務(wù)。第一客戶具有運(yùn)行服務(wù)器206的第一 ESCO發(fā)放的 ESKey 204。存儲(chǔ)在ESKey 204上的信息標(biāo)識(shí)該客戶，并促進(jìn)ESBox 202與ESCO服務(wù)器206 之間的通信。第二客戶具有運(yùn)行服務(wù)器212的第二 ESCO已發(fā)放的ESKey 210。于是，存儲(chǔ)在ESKey 210上的信息標(biāo)識(shí)第二客戶，并促進(jìn)與第二 ESCO服務(wù)器212的通信。
在顯示在圖2(b)中的第二種情形214中，第二客戶也是運(yùn)行服務(wù)器206的第一 ESCO的顧客。于是，第二客戶具有現(xiàn)在由第一 ESCO已發(fā)放的不同ESKey 216。存儲(chǔ)在ESKey 216上的信息向第一 ESCO標(biāo)識(shí)第二客戶，并促進(jìn)ESBox 208與第一 ESCO服務(wù)器206之間的通信。
從例示在圖2(a)和2(b)中的例子200，214中可以認(rèn)識(shí)到，像ESKey那樣的便攜式電子訪問設(shè)備的使用向ESCO和它們的客戶提供了進(jìn)一步的利益。尤其，ESBox可以是與 MSM—起，可以無需任何專業(yè)知識(shí)、技能、資歷或授權(quán)地安裝在像小型商業(yè)或住宅站點(diǎn)那樣的任何站點(diǎn)上的標(biāo)準(zhǔn)電器(即，商品)。一旦預(yù)訂了 ESCO的服務(wù)，就將簡(jiǎn)單插入客戶的ESBox 中的相應(yīng)ESKey提供給客戶。然后使客戶站點(diǎn)能夠無需任何實(shí)地考察或安裝地馬上受到 ESCO的管理。ESBox 102和MSM 120，122的成本可能相對(duì)較低，于是使初始資本支出達(dá)到最小。這樣，本發(fā)明的實(shí)施例能夠使向小型站點(diǎn)提供ESCO服 務(wù)在經(jīng)濟(jì)上真正可行。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，圖3所示的是例示操作系統(tǒng)100的方法的流程圖300。在步驟302 中，客戶站點(diǎn)預(yù)訂ESCO服務(wù)，并被提供相應(yīng)ESKey。在步驟304中，將ESKey裝入客戶ESBox 中，然后客戶ESBox能夠經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)與ESCO服務(wù)器連接。幾乎在相同時(shí)間(步驟的次序是無關(guān)緊要)，在步驟306中建立包含ESBox 102和站點(diǎn)120，122上的各種MSM的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。對(duì) 于ESBox 102與MSM 120之間的無線通信，根據(jù)ZigBee協(xié)議，將ESBox 102配置成ZigBee 協(xié)調(diào)器(ZC)。因此，ESBox 102能夠開始形成對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，并存儲(chǔ)有關(guān)該網(wǎng)絡(luò)的信息，該網(wǎng)絡(luò) 也起與ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間的通信有關(guān)的安全密鑰的信任中心和總務(wù)庫(kù)的作用。優(yōu) 選的是，使MSM 120盡可能保持簡(jiǎn)單和低成本，于是，通常是ZigBee終端設(shè)備(ZED)。
類似地，ESBox 102經(jīng)由電力線通信接口 116與MSM 122通信，并使這些MSM并入 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中。類似的算法可以像用于形成ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)那樣用于建立電力線網(wǎng)絡(luò)。優(yōu) 選的是，不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在共同應(yīng)用層上通過ESBox 102橋接，以便能夠與MSM進(jìn)行使用兩種 通信形式的無縫通信。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，與MSM的通信無需局限于無線和電力線通信，盡管這些 被認(rèn)為是最實(shí)用的，成本劃算的和可普遍適用的。一些MSM可以配有多個(gè)通信接口(例如， 無線和電力線兩者)，以及這樣的MSM也可以有利地在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)內(nèi)提供橋接功能。
在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)MSM 120，122唯一地與ESBox 102配對(duì)，以便在未得到 ESBox 102驗(yàn)證的情況下不允許與其他設(shè)備通信。ESBox 102與一個(gè)或多個(gè)MSM 120，122 之間的配對(duì)可以由廠方設(shè)置，例如，以便ESBox與許多配對(duì)MSM成一組地銷售?？商娲?， 可以像在藍(lán)牙 協(xié)議下采用的那樣，在安裝時(shí)，例如，通過ESBox和每個(gè)MSM的配對(duì)功能的 接近同時(shí)開啟來建立配對(duì)。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，對(duì)設(shè)備初始配對(duì)的要求提高了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的安全性， 并保證了在ZigBee安全通信所需的設(shè)備之間建立起必要信任。
一旦與ESCO服務(wù)器連接，以及已經(jīng)建立起MSM的網(wǎng)絡(luò)，就開始ESBox 102的正常 持續(xù)運(yùn)行。如流程圖300所例示，ESBox 102 —般牽涉到兩種活動(dòng)。步驟308和310涉及從 MSM收集和傳送信息，而步驟312和314涉及依照從ESCO服務(wù)器104接收的要求控制MSM 的運(yùn)行。
尤其，在步驟308中，ESBox 102接收MSM發(fā)送的消息。這樣的消息一般包含像電 路、電器或設(shè)備是否處在活動(dòng)狀態(tài)那樣的狀態(tài)信息，以及當(dāng)前和/或歷史的能源使用。狀態(tài) 信息還可以包括警告和/或過載狀況，或斷路器已經(jīng)開啟的指示。在步驟310中，ESBox 102 接收和記錄狀態(tài)信息，并處理它以便報(bào)告回ESCO服務(wù)器104。報(bào)告回服務(wù)器104的信息可 以包括各個(gè)電器或設(shè)備、特定電路、和/或整個(gè)客戶站點(diǎn)的當(dāng)前和/或歷史的能源使用。該 信息還可以包括，例如，基于特定站點(diǎn)政策和/或過去消耗的預(yù)測(cè)能耗。所有這種信息可以 由ESCO服務(wù)器104用于管理站點(diǎn)上的能耗，和為客戶獲取成本和效率利益。
在另一個(gè)方向上，在步驟312中，ESBox 122接收來自ESCO服務(wù)器104的消息。這 些消息可以包括像關(guān)閉特定設(shè)備(例如，空調(diào))，或在特定時(shí)期降低站點(diǎn)總消耗所需的請(qǐng)求 和/或要求那樣的控制信息。ESCO服務(wù)器104可能能夠要求關(guān)閉電器和/或降低消耗的 程度通常通過客戶與ESCO之間的特定服務(wù)政策來建立?？蛻艨梢?，例如，以降低電價(jià)為回 報(bào)同意在約定時(shí)段(像一年那樣)內(nèi)的某個(gè)最大持續(xù)時(shí)間上施加臨時(shí)消耗限制。這些類型的 “需求-響應(yīng)”協(xié)議使ESCO能夠管理其客戶的總消耗，有利地降低那些時(shí)段內(nèi)的需求。
ESBox 102接收和處理ESCO服務(wù)器104發(fā)送的消息，并且在步驟314中，如有需要 以及在需要時(shí)，將適當(dāng)相應(yīng)控制消息發(fā)送給MSM。
在各種實(shí)施例中，系統(tǒng)100代表的基礎(chǔ)設(shè)施以及相應(yīng)方法300可以用于開發(fā)和提 供有益于最終消耗者和/或供應(yīng)部門134的多種多樣不同服務(wù)。下面非窮盡地列出潛在服務(wù)。
需求側(cè)響應(yīng)
術(shù)語“需求側(cè)響應(yīng)”指的是消耗者在高峰需求的時(shí)候，在適當(dāng)合同條款下同意降低能耗。也就是說，以同意在請(qǐng)求時(shí)降低消耗為交換，消耗者接受電價(jià)降低和/或以這樣的降低為交換的支付或回扣。例如，消耗者可以在合同規(guī)定的需求響應(yīng)中，同意服務(wù)ESCO可以有效地將每年總共多達(dá)25個(gè)小時(shí)“銷售”給供應(yīng)商134，使它們能夠降低供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)留容量。
優(yōu)化住宅能源使用的需求側(cè)做法以及適當(dāng)算法被描述在如下參考文獻(xiàn)中Wang, C. , de Groot, Μ.,和 Merendy, P. , " A Service-Oriented System for Optimizing Residential Energy Use, 〃IEEE International Conference on Web Services(ICWS)^OOgjPages 735 to 742，特此通過引用將該公開全文并入本文中。需求側(cè)響應(yīng)的其他做法也是可以的，例如，涉及小型商業(yè)場(chǎng)所所采取的做法有可能不同于針對(duì)住宅站點(diǎn)的做法。
電費(fèi)審計(jì)
從MSM收集的數(shù)據(jù)可以由ESBox 102和/或ESCO服務(wù)器140核對(duì)，以便與客戶的電力帳戶進(jìn)行比較。尤其，當(dāng)采用可變、基于需求的電價(jià)時(shí)，最終消耗者難以核實(shí)它們的能源零售商發(fā)出的帳單的正確性。因此，經(jīng)由ESCO服務(wù)進(jìn)行詳細(xì)對(duì)帳的能力可能是被人們寄予厚望的。
電費(fèi)估計(jì)
由于ESBox 102和/或ESCO服務(wù)器140能夠使用MSM提供的計(jì)量信息保留能源使用 的持續(xù)記錄，所以可以根據(jù)核對(duì)的計(jì)量數(shù)據(jù)和相應(yīng)電價(jià)信息，在任何時(shí)候向客戶提供未結(jié)費(fèi)用的當(dāng)前估計(jì)?？蛻裟軌?，例如，登錄到針對(duì)它們的ESCO服務(wù)帳戶的基于萬維網(wǎng)接口中，從那里查看未結(jié)電費(fèi)的估計(jì)。
虛擬使用時(shí)間計(jì)費(fèi)
雖然每個(gè)ESCO客戶與它們的能源零售商可以具有包括相關(guān)電價(jià)的單獨(dú)供應(yīng)合同，但可以在客戶與ESCO之間針對(duì)“虛擬”使用時(shí)間電價(jià)簽訂單獨(dú)市場(chǎng)外合同。尤其，ESCO 可以與客戶簽訂向客戶支付費(fèi)用以便遠(yuǎn)離電網(wǎng)高峰需求時(shí)間，或遠(yuǎn)離高現(xiàn)貨市場(chǎng)電力價(jià)格地轉(zhuǎn)移需求的合同。虛擬使用時(shí)間電價(jià)可以提供比可在客戶與它們的能源零售商的合同下應(yīng)用的可變電價(jià)更細(xì)粒度地控制電力消耗。
消耗優(yōu)化
在能源供應(yīng)商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)定價(jià)電價(jià)的情況下，ESCO服務(wù)器104可以通過以降低總能源成本的方式調(diào)度設(shè)備使用，幫助客戶優(yōu)化消耗。這在像商業(yè)大樓那樣，存在可能進(jìn)行調(diào)度的較大量設(shè)備的大型站點(diǎn)上可能更實(shí)用和有效。
詳細(xì)用電監(jiān)視
作為電費(fèi)估計(jì)的擴(kuò)展，ESCO客戶也可能能夠查閱與它們的過去和當(dāng)前用電有關(guān)的任何時(shí)候的詳細(xì)信息。例如，可以每小時(shí)、每天、每周、每月等時(shí)段地提供總結(jié)用電的詳細(xì)圖形和/或表格。這些服務(wù)可以，例如，經(jīng)由基于萬維網(wǎng)的帳戶交付。
可疑用電警報(bào)
ESCO可能能夠在可疑、異常、和/或意外能源使用的情況下，例如，經(jīng)由SMS、電子郵件、電話或其他手段向客戶提供警告。例如，可能使客戶能夠?yàn)楸挥?jì)量設(shè)備和電路建立預(yù)期用電范圍的時(shí)間表。可替代地，可以將ESBox 102和/或ESCO服務(wù)器104配置成掌握客 戶在一段時(shí)間內(nèi)的典型使用。然后，每當(dāng)發(fā)生超出預(yù)期范圍的使用時(shí)，就警告客戶。也可以 檢測(cè)特定事件，像在住宅正常空置期間加熱爐電路顯示讀數(shù)那樣，或在檢測(cè)到短路的情況 下，發(fā)出警告。
電力質(zhì)量監(jiān)視
MSM可能能夠針對(duì)像電壓和電流那樣的基本量測(cè)量能源使用。因此，MSM將知道， 例如，供應(yīng)的電壓偏離可接受水平的時(shí)間。然后可以將這個(gè)信息報(bào)告回ESCO服務(wù)器104， ESCO服務(wù)器104能夠核對(duì)來自多個(gè)站點(diǎn)的信息，以便監(jiān)視不同地理區(qū)域中的電力質(zhì)量?？?以將電力質(zhì)量數(shù)據(jù)傳送給供應(yīng)部門內(nèi)的相關(guān)操作人員，以幫助識(shí)別和排除故障。
電網(wǎng)故障檢測(cè)
在電力質(zhì)量監(jiān)視之外的進(jìn)一步服務(wù)水平上，ESCO可以使用從一批站點(diǎn)收集的信息 不僅識(shí)別可能電力質(zhì)量問題，而且代表供應(yīng)商促進(jìn)特定故障檢測(cè)和診斷。對(duì)電力質(zhì)量讀數(shù) 的特定分析可以，例如，使ESCO能夠識(shí)別和診斷特定地理區(qū)域內(nèi)本地故障變壓器的存在。 然后可以將這個(gè)信息傳遞給相關(guān)供應(yīng)商。
遠(yuǎn)程電路/設(shè)備電力開關(guān)
由于ESCO服務(wù)器104能夠經(jīng)由ESBox 102開啟和/或關(guān)閉與MSM 120，122連接 的各個(gè)電路、電器或設(shè)備，所以可以提供使客戶能夠，例如，經(jīng)由它們的ESCO萬維網(wǎng)帳戶接 口遠(yuǎn)程操作這樣電路和設(shè)備的設(shè)施。當(dāng)然，開啟特定設(shè)備的能力也依賴于那種設(shè)備的設(shè)置。
從電網(wǎng)斷開分布式發(fā)電
雖然這個(gè)描述的大部分內(nèi)容已經(jīng)提供了與MSM 120，122連接的各種設(shè)備是負(fù)載 (即，耗能設(shè)備)的例子。但這不是對(duì)系統(tǒng)的限制，以及MSM也可以與像光伏太陽能電池板， 或熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP )單元那樣的本地發(fā)電設(shè)備連接。這樣的分布式發(fā)電設(shè)備將未用的產(chǎn)出能 量反饋回電網(wǎng)。相應(yīng)MSM也可起從電網(wǎng)斷開分布式發(fā)電單元的作用。這可以，例如，作為一 項(xiàng)服務(wù)提供給可能希望斷開引起問題的發(fā)電設(shè)備，或可能希望在電網(wǎng)維護(hù)之前斷開發(fā)電設(shè) 備的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商。
緊急減載
可以使客戶能夠，或根據(jù)合同要求客戶識(shí)別像等離子電視、空調(diào)等那樣包含自決 負(fù)載的特定設(shè)備或電路。然后，作為一種避免總體停電的手段，ESCO服務(wù)器104能夠根據(jù) 供應(yīng)部門134的請(qǐng)求，通過斷開這樣的設(shè)備促進(jìn)緊急減載。
綠色能源
ESCO服務(wù)器104還可能能夠參與自決負(fù)載(例如，SPA浴場(chǎng)、游泳池水泵等)的用 電與更高水平的可再生能源進(jìn)入電網(wǎng)的可行性的協(xié)調(diào)。這樣的負(fù)載可能具有靈活的工作時(shí) 間，使得可以，例如，在太陽能發(fā)電的高峰期開啟它們。ESCO服務(wù)器104可以利用來自具有 本地發(fā)電能力，像安裝在屋頂上的太陽能電池板那樣，和不僅僅是供應(yīng)部門內(nèi)的發(fā)電公司 提供的可再生發(fā)電的其他客戶站點(diǎn)的可用于它的信息。
頻率控制輔助服務(wù)(FCAS)
在一些實(shí)施例中，ESCO可以將客戶站點(diǎn)上的小負(fù)載匯集成可交易FCAS設(shè)施。這 可以通過使用可以為FCAS響應(yīng)武裝的專門MSM，或通過非常可靠連接來實(shí)現(xiàn)。
可再生能源證書(REC)審計(jì)
附在帶有可再生能源證書(REC)的裝備上的MSM可以用于監(jiān)視通過特殊安裝提供 的實(shí)際效率利益。關(guān)于這方面，監(jiān)視可以是持續(xù)的，或可用于一段足夠長(zhǎng)時(shí)間，以便使REC 能夠給出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
虛擬零售
依照上面參照?qǐng)D1到3所述的本發(fā)明的實(shí)施例，ESCO客戶通常也是特定能源零售 商的顧客。也就是說，零售商不時(shí)地依照如零售商與客戶簽訂的正常電價(jià)向客戶計(jì)費(fèi)凈耗 電。ESCO能夠代表客戶，例如，通過向供應(yīng)商銷售合同規(guī)定的需求響應(yīng)獲得的任何經(jīng)濟(jì)利益 通過ESCO的支付傳遞給顧客。顧客可能認(rèn)為這是低效的或不方便的安排，因?yàn)榻又笏?們與他們選擇的零售商和ESCO兩者打交道。
于是，在一些實(shí)施例中，ESCO可以成為負(fù)責(zé)所有顧客計(jì)費(fèi)的電力零售商?？梢韵?像，ESCO將能夠通過匯集顧客帳戶和請(qǐng)求批量折扣，或通過提出使用控制設(shè)施拉平需求來 協(xié)商更便宜的電力供應(yīng)。反過來，ESCO向它的客戶提供更有競(jìng)爭(zhēng)力的電價(jià)，并能夠以降低 電價(jià)的形式，和/或直接將回扣打在客戶帳戶上的形式，并入例如來自需求響應(yīng)容量的銷 售的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
在像應(yīng)用于澳大利亞的那種那樣的典型監(jiān)管環(huán)境下，基于顯示在圖1中的一般系 統(tǒng)框架100的虛擬零售要求證明MSM 120，122是合法計(jì)量設(shè)備。
儀表讀數(shù)
如果可以證明MSM是合法電力計(jì)量設(shè)備則可以獲得的進(jìn)一步利益是ESCO接著可 以向零售商提供自動(dòng)儀表讀數(shù)服務(wù)。但是，即使MSM未得到證明，零售商也可以根據(jù)可用作 實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)儀表讀數(shù)之間的中間帳目的基礎(chǔ)的MSM讀數(shù)從ESCO獲取“估計(jì)的”儀表讀數(shù)。這 可以使現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)的要求能夠，例如，從每季度減少到每年。
分戶計(jì)量
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以用于在多個(gè)消耗者共享單個(gè)物理儀表的站點(diǎn) 上能夠進(jìn)行分戶計(jì)量。這可以包括，例如，得到服務(wù)的寫字樓、公寓等。尤其，各個(gè)消耗者的 用電可以根據(jù)它們的相應(yīng)MSM讀數(shù)來確定。這些應(yīng)該與如現(xiàn)場(chǎng)物理儀表所測(cè)量的該站點(diǎn)的 總用電相符。
智能儀表回傳備份
在一些實(shí)施例中，能源服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施100可以用于在采用智能儀表的系統(tǒng)中向電 網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商提供備份通信網(wǎng)絡(luò)。也就是說，在通信故障的情況下，或在通信基礎(chǔ)設(shè)施不完善 的情況下，現(xiàn)場(chǎng)智能儀表可以與ESBox 102管理的無線和/或電力線通信網(wǎng)絡(luò)連接，然后 ESBox 102可以使智能儀表通信經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)106路由到ESCO服務(wù)器104，再?gòu)腅SCO服務(wù)器 104將它們傳遞給電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商。
供應(yīng)合同回購(gòu)
在一些實(shí)施例中，基礎(chǔ)設(shè)施100也可以使ESCO能夠參與和/或促進(jìn)回購(gòu)協(xié)議的形 成。例如，ESCO可能能夠識(shí)別像使用空調(diào)那樣，具有相關(guān)消費(fèi)特征的一群消費(fèi)者。在這些 環(huán)境下，可以在預(yù)計(jì)熱浪之前，根據(jù)回購(gòu)協(xié)議為這群消費(fèi)者買賣供應(yīng)合同中的股份。賣方獲 取該時(shí)期內(nèi)有保障收入的利益，而買方有效地對(duì)熱浪對(duì)消耗和現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格的影響持某種 立場(chǎng)。
電力價(jià)格對(duì)沖
目前,例如,在澳大利亞國(guó)家電力市場(chǎng)上,發(fā)電廠可以通過成為零售商對(duì)沖較低的現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格，因此從住宅供應(yīng)電價(jià)的較高底價(jià)中獲益。相反，零售商也可以通過擁有發(fā)電業(yè)務(wù)對(duì)沖較高的現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格。在一些實(shí)施例中，基礎(chǔ)設(shè)施100可以用于實(shí)現(xiàn)成批零售帳戶的證券化，從而使發(fā)電廠可以無需運(yùn)行它們自己的零售業(yè)務(wù)地獲得相同對(duì)沖利益。這也使零售商可以通過開發(fā)供應(yīng)合同的更均衡投資組合分散風(fēng)險(xiǎn)。碳核算當(dāng)使用MSM提供的計(jì)量設(shè)施時(shí)，可以通過將使用與用于供應(yīng)耗能的發(fā)電類型相關(guān)聯(lián)而計(jì)算站點(diǎn)的確切溫室氣體排放量。由于改變供應(yīng)不同比例耗電的發(fā)電能力的混合的不同消耗模式，總消耗類似的站點(diǎn)可能具有不同溫室氣體排放量。類似地，不同類型的本地發(fā)電設(shè)施(例如，太陽能面板或CHP)在不同時(shí)段產(chǎn)生可用于本地使用的電力。于是，基于實(shí)際MSM讀數(shù)的碳核算服務(wù)可以對(duì)站點(diǎn)的反映其實(shí)際總溫室氣體排放量的碳等級(jí)作適當(dāng)調(diào)整。碳補(bǔ)償計(jì)劃系統(tǒng)100進(jìn)一步使ESCO能夠支持使消耗者能夠自動(dòng)補(bǔ)償它們的溫室氣體排放量的認(rèn)購(gòu)服務(wù)。例如，參與像上述那樣的碳核算方案的消耗者可以授權(quán)ESCO代表它們就任何凈碳排放自動(dòng)購(gòu)買補(bǔ)償信貸。電動(dòng)車管理車輛到電網(wǎng)(V2G)服務(wù)能夠改進(jìn)存儲(chǔ)在電動(dòng)車電池中的電力的管理。例如，電動(dòng)車在它的電池中可能存儲(chǔ)了數(shù)十千瓦時(shí)的電力。優(yōu)選的是，在相對(duì)較低需求期間，和/或在可獲得較高水平的可再生能源期間對(duì)車輛充電?？梢栽诟叻逍枨笃陂g以溢價(jià)率將無需存儲(chǔ)能源賣還給電網(wǎng)。在系統(tǒng)100的一些實(shí)施例中，與電動(dòng)車充電點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的MSM可以用于監(jiān)視電動(dòng)車電池的電力的流進(jìn)流出。這可以用于實(shí)現(xiàn)更有效的和更成本劃算的V2G服務(wù)，從而顧客可能能夠通過提供電網(wǎng)支持使收入最大化，以及使從電網(wǎng)對(duì)電動(dòng)車充電的成本最小化。該服務(wù)也可以包括識(shí)別電動(dòng)車在離家遠(yuǎn)的時(shí)候可以參與V2G服務(wù)的充電站。家庭消費(fèi)和設(shè)備配置規(guī)劃ESCO可以分析從客戶站點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)，以便得出隨電器和設(shè)備的不同配置而變的那些站點(diǎn)的能流模型。通過提供使客戶能夠與能流模型交互，從而了解不同設(shè)備配置和使用模式對(duì)能源成本以及溫室氣體排放的影響的在線設(shè)施，使消耗者能夠提高能源效率，減少排放，以及節(jié)省金錢。發(fā)電削減在在特定區(qū)域內(nèi)存在多個(gè)本地發(fā)電設(shè)備的情況下，電力分銷商可能希望限制顧客的入網(wǎng)電力，以避免電力從相應(yīng)分站的凈輸出。傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的許多部件是為只發(fā)生在單個(gè)方向上的電力流設(shè)計(jì)的。至少在短中期內(nèi)，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商支付ESCO服務(wù)費(fèi)，附加未用電力入網(wǎng)電價(jià)，而不是升級(jí)這樣的網(wǎng)絡(luò)元件可能更成本劃算。ESCO可以控制與發(fā)電設(shè)備相關(guān)聯(lián)的各個(gè)MSM，以便削減入網(wǎng)電力。然后經(jīng)由ESCO將產(chǎn)生的而不是輸送給電網(wǎng)的電力的支付款傳遞給消耗者，而不是作為消耗者電費(fèi)單上的“真正”入網(wǎng)電價(jià)。虛擬發(fā)電機(jī)當(dāng)ESCO擁有帶有受到管理的發(fā)電設(shè)備的足夠大量客戶時(shí)，它就可能處在將這些大量分布式電力資產(chǎn)協(xié)調(diào)成能夠參與到電力市場(chǎng)中的“虛擬電站”的位置上。較小的集合將更適合柜臺(tái)交易(OTC)合約。結(jié)論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例能夠提供自配置通用能源管理解決方案。這樣的實(shí)施例滿足了使每個(gè)耗電或發(fā)電站點(diǎn)無需本地電力專家或修改任何電器、電路或設(shè)備地受到管理的需要。尤其，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了適合小型商業(yè)和住宅顧客使用、和可以無需任何新布線或修改當(dāng)前電路、電器和設(shè)備組地安裝在站點(diǎn)上的本發(fā)明人所知唯一的完善能源管理系統(tǒng)。對(duì)單站點(diǎn)電力管理的現(xiàn)有技術(shù)解決方案要求修改現(xiàn)有布線、專用設(shè)備控制硬件，或只提供站點(diǎn)電力消耗的局部監(jiān)視和控制。雖然本文已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的其他改變和擴(kuò)展對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，雖然當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例被設(shè)計(jì)成主要工作在配電系統(tǒng)中，但也可以部署配置成監(jiān)視和/或管理像燃?xì)夂退?yīng)那樣的其他公用服務(wù)的其他類型資源監(jiān)視和控制設(shè)備(類似于電力管理系統(tǒng)中的MSM)。于是，本發(fā)明的實(shí)施例可以容易地適用于其他資源的管理，或真正適用于包括電力、燃?xì)夂退檬聵I(yè)的多種資源的綜合管理。因此，本發(fā)明的總范圍不局限于優(yōu)選實(shí)施例，而是如所附權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
1.一種資源管理客戶裝置，包含 到有助于連接到資源管理服務(wù)器的廣域網(wǎng)(WAN)的接口 ； 配置成與和該資源管理客戶裝置相關(guān)聯(lián)的多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備通信的至少一個(gè)通信接口 ；以及 配置成接納電子訪問設(shè)備的安全密鑰接口，該電子訪問設(shè)備安全地存儲(chǔ)至少包括唯一標(biāo)識(shí)符、資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)、和加密在該資源管理客戶裝置與該資源管理服務(wù)器之間傳輸?shù)男畔⒌囊粋€(gè)或多個(gè)加密密鑰的信息， 其中，該資源管理客戶裝置被配置成 使用存儲(chǔ)在該電子訪問設(shè)備中的資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)，經(jīng)由WAN建立與資源管理服務(wù)器的連接； 經(jīng)由該通信接口接收來自資源監(jiān)視和控制設(shè)備的狀態(tài)消息； 處理接收的狀態(tài)消息，并加密和經(jīng)由WAN向資源管理服務(wù)器發(fā)送資源監(jiān)視和控制設(shè)備的相應(yīng)狀態(tài)信息； 經(jīng)由WAN接收和解密來自資源管理服務(wù)器的加密的資源控制信息；以及 處理接收的資源控制信息并向資源監(jiān)視和控制設(shè)備發(fā)送相應(yīng)控制消息。
2.如權(quán)利要求1所述的資源管理客戶裝置，該資源管理客戶裝置是配置成與多個(gè)相關(guān)能源資源監(jiān)視和控制設(shè)備通信，和經(jīng)由WAN與能源管理服務(wù)器連接的能源管理客戶裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的資源管理客戶裝置，其中能源管理客戶裝置與資源監(jiān)視和控制設(shè)備之間的通信接口包括無線通信接口和電力線通信接口的一種或多種。
4.一種能源管理系統(tǒng)，包括按照權(quán)利要求2所述的資源管理客戶裝置、和適用于插入家庭電源插座中的一個(gè)或多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備。
5.一種能源管理系統(tǒng)，包括按照權(quán)利要求2所述的資源管理客戶裝置、和適用于插入儀表箱的標(biāo)準(zhǔn)斷路器槽口中的一個(gè)或多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5所述的能源管理系統(tǒng)，其中該資源監(jiān)視和控制設(shè)備并入斷路器功能。
7.一種適合與具有相應(yīng)安全密鑰接口的資源管理客戶裝置一起使用的電子訪問設(shè)備，該電子訪問設(shè)備被配置成存儲(chǔ)包括如下的信息 唯一標(biāo)識(shí)符； 資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)；以及 加密在該資源管理客戶裝置與該資源管理服務(wù)器之間傳輸?shù)男畔⒌囊粋€(gè)或多個(gè)加密密鑰， 從而，在該電子訪問設(shè)備與該資源管理客戶裝置對(duì)接的情況下，使該資源管理客戶裝置能夠?qū)崿F(xiàn)包括如下步驟的方法 使用存儲(chǔ)在該電子訪問設(shè)備中的資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)，經(jīng)由廣域網(wǎng)(WAN)建立與資源管理服務(wù)器的連接； 接收來自多個(gè)相關(guān)資源監(jiān)視和控制設(shè)備的狀態(tài)消息； 處理接收的狀態(tài)消息，并加密和經(jīng)由WAN向資源管理服務(wù)器發(fā)送資源監(jiān)視和控制設(shè)備的相應(yīng)狀態(tài)信息； 經(jīng)由WAN接收和解密來自資源管理服務(wù)器的加密的資源控制信息；以及 處理接收的資源控制信息并向資源監(jiān)視和控制設(shè)備發(fā)送相應(yīng)控制消息。
8.一種操作資源消耗和控制系統(tǒng)的方法，該資源消耗和控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)資源管理服務(wù)器、至少一個(gè)資源管理客戶裝置、和與該資源管理客戶裝置相關(guān)聯(lián)的多個(gè)資源監(jiān)視和控制設(shè)備，該方法包括 提供適用于經(jīng)由安全密鑰接口與資源管理客戶裝置對(duì)接的電子訪問設(shè)備，該電子訪問設(shè)備存儲(chǔ)至少包括唯一標(biāo)識(shí)符、資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)、和加密在該資源管理客戶裝置與該資源管理服務(wù)器之間傳輸?shù)男畔⒌囊粋€(gè)或多個(gè)加密密鑰的信息； 使用存儲(chǔ)在該電子訪問設(shè)備中的資源管理服務(wù)器連接數(shù)據(jù)，經(jīng)由WAN建立資源管理客戶裝置與資源管理服務(wù)器之間的連接； 建立包括資源管理客戶裝置和相關(guān)資源監(jiān)視和控制設(shè)備的全連接數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)； 資源管理客戶裝置經(jīng)由全連接數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)接收來自資源監(jiān)視和控制設(shè)備的狀態(tài)消息； 資源管理客戶裝置處理接收的狀態(tài)消息，并加密和經(jīng)由WAN連接向資源管理服務(wù)器發(fā)送資源監(jiān)視和控制設(shè)備的相應(yīng)狀態(tài)信息； 資源管理客戶裝置經(jīng)由WAN連接接收和解密來自資源管理服務(wù)器的加密的資源控制/[目息;以及 資源管理客戶裝置處理接收的資源控制信息并經(jīng)由全連接數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)向資源監(jiān)視和控制設(shè)備發(fā)送相應(yīng)控制消息。
全文摘要
一種資源管理客戶裝置(客戶機(jī)，102)包括到有助于連接到資源管理服務(wù)器(服務(wù)器，104)的廣域網(wǎng)(WAN，106)的接口；以及與多個(gè)相關(guān)資源監(jiān)視和控制設(shè)備(設(shè)備，120，122)通信的至少一個(gè)通信接口(116，118)。安全密鑰接口(128)接納電子訪問設(shè)備(130)，該電子訪問設(shè)備(130)安全地存儲(chǔ)至少包括唯一標(biāo)識(shí)符、服務(wù)器連接數(shù)據(jù)、和加密在客戶機(jī)(102)與服務(wù)器(104)之間傳輸?shù)男畔⒌囊粋€(gè)或多個(gè)加密密鑰的信息。客戶機(jī)(102)使用存儲(chǔ)在電子訪問設(shè)備(130)中的服務(wù)器連接數(shù)據(jù)，經(jīng)由WAN(106)建立與服務(wù)器(104)的連接，接收來自設(shè)備(120，122)的狀態(tài)消息，處理接收的狀態(tài)消息，并加密和經(jīng)由WAN(106)向服務(wù)器(104)發(fā)送設(shè)備(120，122)的相應(yīng)狀態(tài)信息。經(jīng)由WAN(106)接收和解密來自服務(wù)器(104)的加密的資源控制信息。而且，處理接收的資源控制信息并向設(shè)備(120，122)發(fā)送相應(yīng)控制消息。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK103003829SQ201180034959
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者M·德格魯特 申請(qǐng)人:聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織