是否有可能通過允許家庭通過點對點平臺進行交易來促進本地生產的太陽能銷售?瓦倫施塔特為期一年的Quartierstrom研究項目正在研究未來能源市場的運作方式。

2018年12月標志著瑞士首次實驗的開始。在Walenstadt的Schwemmiweg區，37個家庭聯合起來創建了一個本地能源市場。光伏系統的所有者可以向鄰居出售多余的電力，而不必通過他們的零售能源供應商，讓沒有太陽能電池板的家庭有機會購買清潔的本地生產的能源。本地能源交易市場的參與者根據供需情況自行確定價格。

生成和分發電力區內意味著需要從社區外引入更少的能源。當地的點對點能源交易還提供了其他優勢：“例如，能源發電機可以以遠高于上網電價的速度出售電力，因此他們可以更快地獲得太陽能裝置的投資回報，” Sandro Schopfer從位于ETH的Bits到Energy Lab。他領導了一個名為Quartierstrom(德語為區域能源)的項目。其他項目合作伙伴包括圣加侖大學，能源部門的幾家公司以及當地電網運營商Walenstadt(WEW)，該公司在項目期間使其配電網可供本地交易。瑞士聯邦能源辦公室支持Quartierstrom作為其試點的一部分，

為所有人提供獎勵

該項目的想法是調查未來能源市場的運作方式。能源轉型的一個關鍵方面是能源發電的分散化 - 有效地從大型集中發電廠轉移而對于較小的，通常是私人生產者。“到目前為止，小型發電機很難將自己的能源推向市場，”Schopfer說。他們需要將剩余的能量輸入電網，并以上網電價出售給電力零售商。矛盾的是，無論如何，電力實際上都會傳遞給生產者的鄰居，因為電子始終遵循最短的路徑。“但這一事實并未反映在當前的市場安排中，”Schopfer說。允許私人生產者參與能源貿易可以提供財政激勵，并有助于促進使用清潔的本地產生的能源。

Quartierstrom項目的目標之一是發現它在實踐中如何發揮作用。28名參與者擁有自己的光伏系統，其中9名是純消費者，包括養老院。這些組合系統每年產生大約300,000kWh，而社區的實際電力需求大約為250,000kWh。幾個電池系統用作緩沖器。專門構建的智能儀表(低預算計算機Raspberry Pi的一種變體)可持續測量各個家庭產生和消耗的能量。專門設計和實施的軟件執行實際交易。這些技術基于區塊鏈技術，旨在確保交易網絡防篡改。

雙方都受益

當地市場參與者使用應用程序設置價格限制。生產者說明他們愿意為剩余能源接受的價格，而消費者則指定他們愿意支付的最高價格。然后使用算法確定每15分鐘誰可以從誰那里購買電力。它通過匹配最便宜的提供商和最高出價者來做到這一點。無法找到合作伙伴進行交易的家庭只需按標準市場價格從能源供應商處購買電力。

Quartierstrom市場的價格根據供需情況而波動。到目前為止的數據顯示，它們介于4美分的上網電價和能源供應商每千瓦時20.75美分的電價之間。“所以它對生產者和消費者都有利可圖，”ETH博士生Liliane Ableitner說道，他正在研究項目中的用戶行為和接受度。她很高興用戶參與交易過程。“他們中的許多人比我們預期的更頻繁地登錄應用程序。” 在項目于2020年1月結束之前，將無法獲得詳細的結果，但已經清楚的是，交易計劃正在推動社區內當地能源的消耗。例如，在2019年2月的前兩周，超過80%的太陽能發電量是在當地消耗的。相比之下，如果一個家庭沒有連接到本地網絡市場，他們只能使用其生產的電力的大約30%。

能源供應商作為保險

然而，盡管產生了大量所需的能源，該地區依然依賴當地的能源供應商。除了購買剩余太陽能外，該公司還在太陽不發光且需求高的情況下提供電網供電。“在這種情況下，能源供應商將作為一種保險政策來涵蓋所有可能性，”Ableitner說。她認為，能源市場的這種轉變將繼續下去。Walenstadt水電工程的管理人員對此觀點表示贊同，他們對該項目的優點深信不疑。他們希望深入了解新的商業模式，并從早期階段幫助塑造他們的發展。

研究人員的下一步將是研究電池系統和靈活負載(如熱泵和電動汽車)如何能夠平衡能源生產的波動。“在社區內這樣做比在個別家庭中做得容易得多，”Schopfer說。通過在現場儲存多余的能源并在以后使用它，社區有朝一日可以變得更加自給自足。“我們的目標是看到盡可能少的能量盡可能離開社區。”