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可再生能源长期以来因其波动性而受到批评。从早晨冲泡咖啡或茶到晚上追剧,居民用电需求在早晚高峰时段对电网的压力最大。与此同时,风力发电在午夜达到峰值,而太阳能则在白天最明亮的时段达到峰值。
用天然气或石油为传统电网供电相对简单——你投入多少就能得到多少。一加仑汽油投入就消耗一加仑汽油。随着我们向绿色电网转型,能源行业发现自己必须解决这些离散的断层以及人类行为与可再生能源发电之间固有的不匹配问题。
英国正出现一种有前景的解决方案。
总部位于伦敦的 Octopus Energy 是一家能源公司,其核心理念是通过找到一种方法将更多的居民用电需求转移到非高峰时段,从而减轻电网负担并降低消费者能源成本。
以电动汽车为例。如果所有电动汽车车主都在下班后(9 点到 5 点)回家时立即给汽车充电,需求激增可能会压垮电网,导致系统崩溃。
在英国,Octopus Energy 运营着一款名为“Intelligent Octopus for EV”的应用程序,该应用程序使用算法在夜间错开电动汽车的充电时间,确保电网需求不超过供应,并根据电网中最丰富、最便宜的可再生能源时段为每辆车充电。
当电动汽车车主回家时,她只需在 Intelligent Octopus 应用程序中输入第二天计划用车的时间。
风力发电遵循太阳照射大气加热和冷却的周期,在夜间最为充沛。充电算法正是利用了这一点。在清晨时段,算法启动,在 Intelligent Octopus 应用程序的协调下,优质的可再生能源电子涌入电动汽车。
如今,Intelligent Octopus 正在为英国的 150,000 辆电动汽车管理电力供应。目前,只有授权使用名为 Kraken Technologies 的软件平台的公用事业公司客户才能使用该应用程序。
Kraken 致力于让能源系统的每一个触角都尽可能高效。
通过软件自动化、行为引导和优化硬件的结合,Kraken 促使人们在电网中可再生能源最为丰富、因此价格最低的时候使用能源。通过从各个角度应对这一挑战,Kraken 成功地将可再生能源的波动性与人类行为之间的固有差距弥合,并构建了商业模式。
能源行业的全栈技术
最初,Kraken 软件旨在颠覆公用事业公司的支付和账单环节。Octopus Energy 首席执行官 Greg Jackson 表示,他与联合创始人来自面向消费者的企业软件背景,他们认为能源行业是一个可以通过软件增加价值的传统行业。
Jackson 表示,并非传统公用事业公司不使用软件——它们实际上使用。而是它们的软件往往是零散的。公用事业公司通常运行着多层不连贯的软件,一个负责账单,一个负责支付,还有几个负责管理通信和能耗数据。对一个软件的更改可能需要更改所有其他软件,这就像一副纸牌屋一样。
Kraken 着手将这些服务捆绑起来。正如 Substack 将自己定位为运营独立媒体业务的全栈技术平台一样,Kraken 将自己定位为运营能源公司的全栈技术平台。
该平台旨在为消费者和公用事业公司提供无缝的用户体验。公用事业公司的代表可以首次在一个地方访问和控制客户账户的所有方面,从账单到支付再到抄表,从而告别将愤怒的客户在不同部门之间推诿的局面。
正是数据的集中化和运营的统一化,最终使得该平台比团队最初预期的更为强大。
Kraken 实际上为能源系统引入了一个操作系统。
就像 iPhone 的 iOS 操作系统为无数智能手机应用程序的开发奠定了基础一样,Kraken 提供了一个操作系统,软件开发者、能源零售商和消费者可以通过它进行协作,开发和部署不同的应用程序,以解决出现的各种能源约束问题。
Jackson 说:“iPhone 推出时,配备了操作系统 iOS 和 8 个内置应用程序。一个电子邮件应用程序,一个短信应用程序,还有几个其他的。当时,人们并没有意识到,这个支持最初几个应用程序运行的基础操作系统会发展到拥有通过新应用程序蓬勃发展的能力。从 Uber 带来的交通运输革命到二维码,以及其他所有一切,都得益于我们转向了一个操作系统,以及手机本身的一些技术,这些都与我们之前拥有的根本不同。这正是我们可以在能源领域做到的。”
目前,Intelligent Octopus 程序协调电动汽车充电只是 Kraken 上运行的多个优化能源效率的应用程序中的一个例子。
克服老牌企业
Kraken 的软件目前已在约 10 个国家运行,其代码库每天更新和发布 150 次。但这条道路并非易事:将 Kraken Technologies 推广为能源和公用事业管理的全栈技术平台比预期的要难。
Jackson 说:“我们意识到,在 21 世纪可以构建软件平台,从而更快地将更便宜、更绿色的电力变为现实。但当我们与能源公司沟通时,它们通常非常保守。”
大多数能源公司都有百年以上的历史。结果呢?许多公司仍然像 1910 年那样做生意。它们规避风险。对于许多传统公用事业公司来说,为如此全面的外部软件服务付费的想法过于新颖,以至于 Kraken 的创建者很难找到第一个客户。
于是 Kraken 决定自己培养第一个客户:Octopus Energy。
总部位于伦敦的 Octopus Energy 于 2016 年 4 月向公众推出。在早期,Kraken 的技术团队与 Octopus 的客户服务团队一起,监听电话,找出内部工作流程和客户体验中的痛点。通过这种亲身实践的研究,Kraken 团队逐渐发现了可以通过一些新的软件或用户界面来解决的低效率问题——这些见解只能从内部获得。
Kraken 的设计不断改进,在容量和技术能力方面不断扩展。随着时间的推移,Kraken 已演变成一个功能齐全的动态软件平台,能够管理能源系统的整个价值链。
通过简化运营和优化整体能源消耗,Octopus Energy 能够提供比传统公用事业公司更便宜的清洁电力。
这个演示客户——Octopus Energy——非常成功,最近它已超越英国除一家之外的所有主要能源供应商,成为英国第二大能源公司。Octopus Energy 目前直接服务于英国零售能源市场的 18%。如果算上从运行 Kraken 的其他公用事业公司获取能源的英国家庭,市场份额将上升到 40%。
前所未有的创新速度
自 2016 年以来,Octopus Energy 一直是构建和测试 Kraken 软件平台应用程序的“试验田”。一旦经过测试并被证明有效,这些应用程序就可以被所有授权使用 Kraken 软件的公用事业公司使用,无论它们位于何处。
Jackson 告诉《每日电讯报》:“无论你是在澳大利亚、东京、伦敦还是慕尼黑,都是同一个平台。这意味着,当你了解到如何在休斯顿优化充电电动汽车电池时,同样的优化可以在全球范围内即时获得。”
Kraken 精简的软件为能源公司带来了前所未有的灵活性:程序甚至可以在危机发生时迅速启动。在能源行业,如此短的创新周期是闻所未闻的。
例如,去年冬天,Kraken 在几周内就设计并启动了一项计划,以应对英国的能源供应紧张。在英国,Kraken 服务家庭中有 40% 的家庭选择参加了该计划。那些自愿通过一些简单的行为改变(例如,晚上而不是晚餐后立即洗碗)来减轻电网负担的客户将获得奖励。
Jackson 说:“在英国,当电力供应相当紧张时,国家电网会开启最昂贵、最污染的柴油发电机来维持供应。而我们所做的,是向客户支付费用,让他们将消费转移到柴油发电机的使用时段之外。我们将钱付给消费者,而不是付给柴油污染者。”
Jackson 表示,这 600,000 个参与家庭(占 Octopus 英国零售客户的 40%)的选择,相当于关闭了英国两个最大城市的全部灯光所减少的能源消耗。
Kraken 以客户为中心的构建方式对于释放促进此类行为改变的能力至关重要。与此同时,Kraken 作为能源系统的“iOS”的特性,使得对潜在想法进行快速原型设计和测试成为可能,从而确定能够真正引起消费者共鸣的沟通方式和激励措施,以培养新的能源消费习惯。
例如,Octopus 没有提供金钱,而是向客户提供奖励积分,并为连胜提供奖金和倍增器。积分奖励给得分排在前 5% 的客户。
这些策略与 Duolingo 类似,Duolingo 是一款在行为引导方面做得非常出色的应用程序,能让人们沉迷于语言学习。在整个能源行业,完善和扩展这些行为引导将是解决可再生能源系统性波动性的关键。
Jackson 说:“如果你去超市,你会看到数百种影响我们购买决策的方式。然而,我经常会读到一篇关于能源的、经过充分研究的论文,说我们尝试了一种方法(但失败了)。我们需要进入一个我们可以做得更多的世界。”
零账单家庭
去年,Octopus Zero 是在 Kraken 上快速开发和部署的另一个应用程序。
Jackson 说:“在美国的许多地区,以及欧洲的许多地区,消费者当他们在自己家中产生的过剩太阳能电力输送到电网时,并不会因此获得报酬。这简直是疯了,因为我们实际上是在要求人们进行一项有益于系统的投资,而他们却要承担成本却没有收益。”
通过 Octopus Zero,Kraken 致力于扭转这种局面,奖励那些拥有电器设备的房主,让他们获得字面意义上的“零账单家庭”——即零水电费,零电费。
Octopus Zero 创建了一个算法模型,通过整合数十亿个家庭电器历史数据点,为特定尺寸和大小的家庭量身定制电器推荐。最终结果是,房屋配备了最适合能源效率和消费的电器。之后,Kraken 的专有软件会随着时间的推移优化每台电器的能耗。
“如果房屋建造商为我们提供房屋的足迹和设计,我们就可以确定需要多少太阳能电池板、多大功率的热泵、多大容量的电池、什么样的热水器。然后我们将所有这些(通过与电网的连接)进行优化,并且我们对我们所做的这些数据非常有信心,我们会为此提供担保。你十年内都不会收到能源账单。”
“零账单家庭”计划于去年 9 月启动,最初只有两栋房屋。现在,Jackson 说,他们已经有 100 栋额外的房屋签约,还有数千栋在计划中。
在 Octopus Energy 坚定不移地追求端到端效率的过程中,这家能源公司甚至开始直接优化电动硬件。
例如,当 Octopus 找不到能够以他们想要的方式与 Kraken 软件通信的热泵时,Octopus 自己设计了“智能”热泵以最大化效率。Jackson 说,原型目前已投放市场,零售产品预计将在一年内投入生产。
Jackson 说:“世界上最好的科技公司都是这样做的。看看亚马逊,亚马逊运营船只,对吧?我还记得亚马逊只是一个在线书店。它现在运营船只和飞机。如果你想快速地让世界变得更好,并且以技术为核心,你通常不得不改变周围的一切,我们也会这样做。关键在于理解,就像特斯拉不仅仅是一辆带有电池和马达的汽车一样。它是一种对汽车的重新思考。”
并非从零开始,但接近于此
能源转型带来了需要解决的具体挑战,但也带来了具体的机会。
Jackson 强调,试图让可再生能源系统模仿化石燃料系统不仅不切实际,而且还会让我们错失尚未想象到的可再生能源的优势。
Jackson 说:“我意识到的一个重要一点是,当你担心发电量低的时段时,你会忘记发电量高时段的巨大机遇。”
以城市农业为例。从强大的紫外线灯驱动生长,到运行复杂的喷淋系统和强大的空气净化器,室内农场一半以上的运营成本都归因于能源消耗。降低能源成本会显著影响利润。
Jackson 说:“我们有 14 家室内农场是我们的客户,它们已经学会了在能源价格高时让作物“睡觉”,在能源价格低时利用光照和热量生长。如果我们试图让可再生能源像化石燃料一样运行,比如通过(电池)存储来平滑曲线,那么这些农场将一直为电力支付更高的费用,而我们将错失廉价、本地生产、超级健康的食品。”
Jackson 说,我们应该识别这样的机会,从中我们可以利用可再生能源的基本原理。
Jackson 说,在一个理想的世界里,我们将从头开始重新构想和重建整个能源系统。他指出,我们*知道*,我们第一次构建的能源系统在对化石燃料的依赖方面并不完美。
Jackson 说:“如果我们都能从一张白纸开始,那会更容易。但是,停止考虑我们目前所拥有的,因为它们很可能大体上是错误的,对吧?……想象一下,我们从未有过化石燃料。聪明绝顶的人们会创造一个什么样的世界?这就是我们现在需要达到的世界。”