摘要：随着全球能源格局向可再生能源驱动的电气化未来转变，使电力需求与可再生能源供应保持一致变得越来越重要。太阳能光伏装置的快速增长正在重塑发电，导致电价波动性增加，并在维持电网稳定性方面面临重大挑战，尤其是在阳光明媚的日子里。
家庭能源管理系统 （HEMS） 正在成为必不可少的工具，使消费者能够驾驭电网的复杂性，优化能源使用，并为更具弹性和低碳的电网做出贡献。
随着全球能源格局向可再生能源驱动的电气化未来转变，使电力需求与可再生能源供应保持一致变得越来越重要。太阳能光伏装置的快速增长正在重塑发电，导致电价波动性增加，并在维持电网稳定性方面面临重大挑战，尤其是在阳光明媚的日子里。
拥有太阳能光伏的房主现在面临着一个复杂的环境，传统的能源管理实践可能不再足够。随着上网电价、出口限制的下降以及更灵活的电网费用和电费，房主必须适应新的太阳能环境，否则就有可能利用他们的光伏系统。在此背景下，家庭能源管理系统 （HEMS） 正在成为必不可少的工具，使消费者能够驾驭电网的复杂性，优化能源使用，并为更具弹性和低碳的电网做出贡献。
HEMS 充当家庭能源优化和电网互动的导体
HEMS 软件旨在优化家庭内能源资产的使用，使消费者能够最大限度地提高自我消耗并利用波动的电价。通过协调太阳能、电池、电动汽车 （EV） 和热泵等资源，HEMS 帮助家庭应对现代电力消耗的复杂性。这种家庭资产的编排可以显著节省成本，并在电力市场开辟新的收入来源。
现代 HEMS 提供的功能可在三个关键领域增强能源管理：互作性、动态电价响应和高级电网交互。它们可以提高家庭能源资产的可作性，例如调整热水加热或电动汽车充电以响应太阳能发电。HEMS 可以通过将消费转移到成本较低的时段（例如在一天中最便宜的时间为储能或电动汽车充电）来自动管理能源流以响应动态关税。此外，HEMS 可以促进参与能源市场，使消费者能够通过需求响应计划、辅助服务和拥堵管理等市场产生额外收入。总的来说，这些功能可以显著缩短新安装的家庭能源系统的投资回收期。
HEMS 的作用可能因地区而异。在英国或北欧等较冷的气候下，储能、电动汽车充电和热泵等家庭负载与动态关税之间的相互作用可能是最有利的。在温暖的气候中，太阳能光伏与空调和冷却系统之间的相互作用可能是关键。然而，原则保持不变：使家庭资产能够以经济高效且及时的方式相互通信并与电网交互。
互联设备激增创造了不断增长的市场机会
目前，许多 HEMS 产品都非常基础。简单的 HEMS 通常由太阳能逆变器和电动汽车充电器提供商等硬件制造商提供，通常只与简单的薪酬计划（如固定上网电价）互动，对根据市场信号调整生产或消费几乎没有作用。因此，他们难以处理复杂的情况，例如负电价或太阳能出口限制。这意味着，随着法规的快速变化，即使是最近安装的逆变器也可能很快过时。在可再生能源渗透率高的地区尤其如此，例如荷兰，那里的电网费用和拥堵率正在上升，上网电价将大幅下调，负定价越来越普遍。
HEMS 市场目前高度分散且竞争激烈，硬件制造商、系统集成商、能源零售商和专业软件提供商都在争夺市场地位。这些 HEMS 提供商中的每一个都有独特的优势：硬件提供商通常拥有最广泛的地理覆盖范围和对硬件能力的最深入理解，软件提供商可以同时跨多个品牌合作，而系统集成商和能源零售商拥有最密切的客户互动。另一方面，每个提供商都有其约束。例如，软件提供商通常很少跨越地理边界，并且许多硬件制造商在运营时与其他家庭设备的交互最少。因此，合作伙伴关系对于为消费者提供价值至关重要，因为没有一家供应商可以单独管理从制造到集成再到提供电价的整个价值链。
就收入而言，HEMS 市场仍处于起步阶段;但是，预计未来几年它将迅速增长。根据 S&P Global Commodity Insights 的数据，包括太阳能逆变器、储能、电动汽车充电装置和热泵在内的分布式能源 （DER） 装置的全球装机容量预计将翻两番，从 2025 年的 1.44 亿台增加到 2035 年的 5.7 亿台。这种增长也将伴随着未来 10 年每个 DER 单位产生的收入的大幅增长，到 2035 年将实现 HEMS 市场。这种扩张将受到各种收入流的推动，包括 HEMS 网关销售、订阅服务、收入分享选项和数据货币化。
尽管 HEMS 的前景充满希望，但在大规模采用先进的 HEMS 技术之前仍然存在挑战。不同地区的监管差异、不同的通信协议以及缺乏对时移行为的激励措施，都构成了重大障碍。随着网络安全威胁的增加，遵守数据保护法规对于维护消费者信任和确保 HEMS 的安全运行也至关重要。
结论
总之，HEMS 市场有望快速增长，为创新和发展提供重大机会。随着消费者越来越多地采用分布式能源 （DER） 并寻求优化其能源使用，预计对复杂的 HEMS 解决方案的需求将继续上升。通过实现家庭能源资产和电网之间的无缝交互，HEMS 不仅可以降低消费者的成本，还可以提高整体电网稳定性，确保为消费者和电网提供更高效、更具成本效益的解决方案。
来源：陈讲运清洁能源