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Caterva是一家由西門子協助創(chuàng)建的新公司，它讓電力用戶在電網中的角色變得日益重要,。Caterva試點項目的參與者用太陽能發(fā)電自給自足，剩余電量饋入電網，幫助電網穩(wěn)定運行。

在位于巴伐利亞鄉(xiāng)村的家中,，Andreas Seubert在地下室安裝了一個1.8米高的鋼制電池柜，其中一側是堆疊的鋰電池,，另一側有逆變器,、智能儀表、電子開關設備,，以及一個帶有處理器和移動通信設備的卡片大小的電路板；同時,，他還在房頂上安裝了大量太陽能板,。整個系統(tǒng)充分展現了專家們所說的分布式配電概念。

Caterva解決方案由鋰電池和一個移動通信網組成,。
將其與其他建筑物中的裝置互聯后,，就形成了一個虛擬儲能系統(tǒng)。

初步試驗

如果德國能夠成功實現能源轉型,，則儲能系統(tǒng)（ESS,，如 Seubert地下室的儲能系統(tǒng)）未來將在可持續(xù)能源網中發(fā)揮重要作用。因為這種系統(tǒng)有助于在無風,、無陽光的日子保持電網頻率穩(wěn)定,，彌補供電缺口。目前,，這項工作仍然依賴常規(guī)發(fā)電廠（比如能夠快速啟動的燃氣電廠）,。

然而，位于慕尼黑的Caterva公司正在展示另外一種方法,。公司總經理Markus Brehler說,，“Caterva是一個拉丁詞，意指‘群組’”,。群組的原理非常簡單,，就是儲存光伏組件產生的電能,，如Seubert家鋰電池中儲存的光伏電能。每個電池柜的總輸出功率為20千瓦,，容量為21千瓦時(kWh),。通過電網將一個地區(qū)所有建筑物中的電池柜互聯，可形成一個總輸出功率超過1兆瓦的群組或虛擬儲能系統(tǒng),。電池柜通過移動無線設備控制,，柜中的電子系統(tǒng)允許控制中心搭接Caterva參與者的電池或對這些電池充電。如果電網需要更多電能,，“控制中心就會從電池群中獲取電能”來平衡電能波動,。Seubert如是說。

這一創(chuàng)新概念初由西門子新型業(yè)務部門（SNB）提出,，之后由西門子中央研究院不同部門加以完善,，直至群組軟件基礎版完成。另外,，SNB的專家還協助創(chuàng)建了Caterva,，這是因為當西門子股份公司無法像外部公司那樣很好、很快或很靈活地進一步發(fā)展一個很有前途的經營理念時,，這些專家就需要負責創(chuàng)建新公司,。在擔任Caterva總經理之前，Brehler曾在另一家西門子分公司EnOcean GmbH工作,，并在那里積累了豐富的經驗,。未來，西門子會以多種方式繼續(xù)為Caterva提供支持,。舉例來說,，它將電池柜與所有硬件進行了連接，并且還是該公司的小股東之一,。

幾個月前,，Caterva與能源供應商N-Ergie攜手合作，共同啟動了初步試驗,，終會有大約65個民營光伏業(yè)主參加,。有了這種儲能系統(tǒng)，這些業(yè)主會利用更多的自產電能,，其比例從沒有儲能系統(tǒng)的僅僅30%激增至平均60%至80%之間,。

Seubert今年52歲，是西門子包裝機部門經理,，他是參加該項目的人,。在2013年秋季，當他和家人搬進位于德特爾巴赫小鎮(zhèn)的新家時，他在自家房頂上安裝了太陽能板,。太陽能板在陽光燦爛的日子能夠生產大量電能,，然而令Seubert苦惱的是，他家的用電量相對較少,。雖然未立即使用的電能會饋入電網,，Seubert也會獲得相應的收入，但他的長期目標是,，脫離對能源供應商的依賴,。

積極響應

Seubert認為自己購買電池來儲存太陽能不劃算。他表示：“專家們建議我不要這樣做,，因為他們仍然認為,，對于私人家庭來說，高性能電池太貴了,。”一個偶然的機會,，他知道了Caterva項目。“一位在西門子從事智能電網技術工作的同事告訴我,，如何通過電池和智能技術加入能源供應系統(tǒng),。”Seubert說。在他注冊加入試點項目之后,，Caterva于2014年夏初在他的地下室安裝了新ESS裝置,。Caterva急需與Andreas Seubert這樣的先鋒合作，從而證明群組概念的巨大潛能,。攜手開展試點項目的N-Ergie的情況也是如此,。NErgie企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展部項目經理Ingo Sigert表示：“我們在能源轉型方式方面一直都在努力。” Sigert堅信,，能源供應公司必須提供創(chuàng)新解決方案,，方能在市場上長期立足,。因此,，N-Ergie近將一個70米高的熱水蓄熱系統(tǒng)投入了運營。這堪稱歐洲的蓄熱系統(tǒng)之一,，它與具有集成式生物質能供熱站的聯合循環(huán)電廠進行了連接,。N-Ergie面臨的一個主要問題是，如何在一個可再生能源發(fā)電量波動很大的網絡中,，解決能源儲存和電網監(jiān)管的問題,。“當Caterva找到我們，并介紹了其群組概念后,，我們立即就被這個概念迷住了,。”Sigert解釋道。兩家公司很快達成合作協議，并且還邀請了愛爾蘭根-紐倫堡大學（FAU）參與進來,。大學的科研人員將為試點項目提供支持,，直至2017年。Sigert表示：“在未來一段時間,，隨著從可再生能源獲得的電能越來越多,，我們能逐漸積累經驗。”

每個項目合作伙伴都有自己的具體任務,。N-Ergie負責在其電網區(qū)域聯系在房頂上安裝了相對較新的太陽能電池板的客戶,。“客戶的響應一直非常積極。我們很快找到了超過25個潛在參與者,，并且有望很快找到其余參與者,。”Sigert說。Caterva是參與者的合同合作伙伴,。公司會為參與者們提供用于鋼制電池柜的系統(tǒng),，并將其聯網。“參與者只需支付租金,。在試點階段,，費用總計為4,000歐元左右。”Brehler解釋道,。各戶向德國電網支付的電費（目前電價為27歐分/度）與自產電能成本之間的差額*可以抵消這筆費用,。目前來看，該項目每度電可節(jié)省10至15歐分,。Caterva之所以能夠提供如此優(yōu)惠的租賃條件,，是因為它能夠向電網運營商提供用于調節(jié)供需、平衡電網的電能,，由此獲得收入,。

群組協調

N-Ergie提供統(tǒng)領性的基礎設施。未來,，該公司的控制中心不僅要管理其發(fā)電廠,，而且還將管理Caterva項目群組。Brehler表示：“主要任務之一是,，協調好這個群,。”移動設備用來將數據從參與者地下室中的ESS裝置傳輸到控制中心。這樣,，N-Ergie便能隨時了解電池的電量,。

與此同時，ESS裝置也能“了解”因電力供需不平衡而導致的電網頻率波動,。舉例來說,，當分布式發(fā)電的產能過多或常規(guī)發(fā)電發(fā)生故障時,，就會出現這種情況。在這種情況下,，需要立即將電能饋入電網或從電網獲取電能,，以彌補發(fā)電量與耗電量之間的缺口，并將電網頻率保持在50赫茲的水平,。過去,，這項工作由常規(guī)發(fā)電站（如燃氣電廠）負責。

自2011年開始,，德國也允許分布式發(fā)電商承擔這項工作,，前提是他們需要至少向電網饋入一兆瓦的調節(jié)電能。在2030年系統(tǒng)服務路線圖中,，德國能源署（DENA）計劃讓更多分布式發(fā)電商執(zhí)行此工作,。但在此之前，德國需要測試并運用新技術,，如Caterva的技術,。Brehler表示：“我們必須立即行動，以便能在未來五年內找到穩(wěn)定電網的解決方案,。”

近剛剛啟動的這個試點項目只是長遠發(fā)展的起點,。N-Ergie正在考慮集成全德國的光伏組件業(yè)主，因為,，如Sigert所說,，“這個群越大，越有助于穩(wěn)定電網”,。德國特別適合實施以“帶著太陽入網”為口號的Caterva概念,。德國的民營光伏組件業(yè)主大約有110萬，遠超世界上任何其他國家,，這表明,，與能源轉型相關的新經營理念具有巨大的潛在商機。Markus Brehler也對此深信不疑,。他表示：“我們正在尋找對未來能源概念業(yè)務模式感興趣的基礎設施投資商。”但未來還有很長的路要走,。就現在而言,，Seubert比較滿意的是，他地下室的系統(tǒng)非常穩(wěn)定,。他表示：“我希望有一天,，家中的電力非常充足,，即使發(fā)生大范圍的停電事故也能如此。而如果家里的電力足以讓我在電視上看一場重要的足球比賽,，那我就更滿意了。”如今,，Seubert的愿望應該已經能實現了,。

西門子如何測試新業(yè)務模式

自2012年開始，西門子新型業(yè)務部門（SNB）被并入西門子中央研究院的創(chuàng)新風險投資部門,。其任務是，在對西門子有利的業(yè)務領域設立初創(chuàng)公司,，從而為測試快速,、靈活的創(chuàng)新業(yè)務模式創(chuàng)造機會,。這些初創(chuàng)公司在管理上獨立于西門子之外,，由經驗豐富的企業(yè)家領導,。西門子新型業(yè)務部門僅作為風險資本投資商對這些分公司提供財務支持。西門子可以日后決定是否要將這些初創(chuàng)公司并入組織架構,，以便在整個西門子范圍內擴展其業(yè)務運營,。