向忠宏:中国家庭能源管理系统这步大棋该如何下?

这是一篇关于中国家庭能源管理系统市场发展前景预测的分析文章,是千家品牌实验室主任、千家智客创始人向忠宏基于物联网、智能家居、智能配电、双碳能源管理技术与应用的最新发展,结合对家庭能源管理趋势的预测来撰写成文,全文阅读约需10分钟。

“家庭能源管理系统(Home Energy Management System),其实并不是一个新鲜事物,我们早在2011年就关注这一领域,甚至在当年3月专门写了一篇《趋势:家庭能源管理创业投资风生水起》的文章,但显然没受到重视”。向忠宏这样说道。有关家庭能源管理的系统性的调研分析,在其著作《智能家居,下一场巨头的游戏》中有专门的章节内容,现引述如下:

《智能家居,下一场巨头的游戏》“家庭能源管理”章节

家庭能源管理HEMS对于大部分用户来说十分陌生,直到2009年谷歌推出Power Meter服务后,大家才对此有了初步的认识。在美国,将家庭电量消费“可视化”的技术与产品渐渐成为一大热点。以电力公司为主,面向家庭用户的家庭能源管理系统(HEMS),使住户能够随时核对家庭用电情况、与所有家庭平均用电量的比较差值等。

当前世界各国智能电网的研究中,也越来越重视用户侧,希望通过调整用户侧的负荷及用户自身配备储能设备的充放电来适应电网负荷和电价变化的自动化系统,以达到节约能源、确保用户用电安全、减少用户电费支出、提高电网稳定性和安全性的目的。这种系统或应用,我们称之为用户侧能量管理系统(User Energy Management System,U-EMS)。

用户侧家庭能量管理系统根据应用领域的不同,又可分为家庭能源管理系统(HEMS)、楼宇能源管理系统(BEMS)和企业能源管理系统(EEMS)。

近年来,节能环保越来越被重视和提倡,像家庭节能,家庭能源管理系统也越来越受到重视,不仅家电厂商推出的智能家电受到市场热捧,越来越多的创业项目也顺应这股潮流。

回想现实生活中,当我们拿到信用卡账单的时候,或者拿到手机话费账单的时候,我们可以通过网络查看各部分支出比例,来调整下一次消费行为。而拿到电费账单的时候,我们为什么不知道这个月冰箱用了多少电,iPhone用了多少电,热水器用了多少电?跟上个月比有哪些超出?如何调整以节约用电?

这正是家庭能源管理系统提供的价值之一,对于能源公司可以通过它的服务了解到他们客户是如何使用能源的,还可以了解智能电网投资是否成功等;同时,对于一般家庭则可以了解自己的能源使用情况,设定每个月的使用标准并在接近目标时给出预警,以免收到一张难以接受的电费通知单。通过提供工具和信息,激励消费者对他们的能源使用做出更明智的决策。

位于美国弗吉尼亚州的Opower就是这样一家提供家庭能源管理服务的领先新创企业,使命是帮助全国各地的公用事业公司降低人们的能源使用量。其服务包括两方面,能源公司(例如水电和天然气公司)可以通过它的服务了解到他们客户是如何使用能源的,还可以了解智能电网投资是否成功等;同时,对于一般家庭则可以使用Opower的网上应用了解自己的能源使用情况,设定每个月的使用标准并在接近目标时给出预警,以免收到一张难以接受的电费通知单。通过提供工具和信息,激励消费者对他们的能源使用做出更明智的决策。

Opower的策略有点小“邪恶”,账单中可生成用户与其邻里之间的用能对比报告,并能提供能效小贴士。所有数据使用图形设计,使账单更容易理解。

Opower 是哈弗大学校友 Alex Laskey 和 Dan Yates 于 2007 年创办的一家能源数据分析公司。Opower 与电气公司合作,获取家庭消费者的能源使用数据,为电气公司提供面向消费群体的节能方案,包括通过移动端推送能源账单,群发节能贴士类邮件,提供管控家用恒温器的软件服务,等等。

截至 2013 年年底,Opower 已经签下了来自 8 个国家的 93 个电气公司,其中包括很多传统大型电气供应商,比如美国的 AEP Indiana Michigan Power、澳大利亚的 Energy Australia、英国的 E.ON UK 等。经由这些电气供应商,Opower 能够获取大约 1.15 亿家庭的能源消费数据,并据此提供节能方案。据E.ON UK显示,美国电气市场中 50 家最大的电气公司中,有 27 家都是 Opower 的用户,Opower 拥有 37% 美国家庭的能源消费数据。

在财务状况方面,Opower 尚未盈利。Opower 在 2013 年的总收入为 8870 万美元,同比增长 71.4%;截至 2013 年年底,Opower 累积亏损 8320 万美元,现金流及现金等价物总值为 2882 万美元,总资产为 6313 万美元。另外,在 Opower 现有的 465 名员工中,有 133 名销售人员,188 名研发人员,以及 144 名运维人员。

该公司通过三轮融资已累计获得6500万美金风投,2011年被福布斯评为美国最具潜力的新兴企业之一。

2014年3月底,Opower 更新了月初提交的 IPO 申请,计划以 17~19 美元 / 股的发行价出售 610 万股份,据此数据计算,其 IPO 最高融资额约为 1.16 亿美元。

除了Opower,在美国还有iControl这样的平台级企业正在从事家庭能源管理的运营。

而在国内,我们暂时找不到样本,其实,我很看好这个方向,甚至曾经在2011年3月撰文“趋势:家庭能源管理创业投资风生水起”,并表示希望与合作伙伴一起开据这一全新的领域,但3年过去了,不仅没有找到一家愿意往这个方向努力的合作,而连我自己也渐渐远离这个方向了,好的事情也许需要一个好的时机,从小处着手事情可能会变得简单,如智能插座。(成文时间为2014年4月)

家庭能源管理平台商业模式探讨

市场调研机构Technavio的分析师预测,2017-2021年,全球家庭能源管理系统市场将以年复合增率18.71%增长。家庭能源管理系统是部署在住宅建筑中的设备,能够提供个别应用的电力消费方式和用电数据的反馈信息。这些系统执行预编程功能,例如保持房屋的温度。另外,家庭能源管理系统不仅提供来自公共电力公司负荷的需求响应提示,而且提供关于微电网生产的负荷的数据。产生的数据提供给用户,这样他们能够审核能源消耗方式并和历史数据比较。按地域划分,市场被分为美洲、亚太地区、欧洲、中东和非洲。报告指出,智能电网技术的越来越多采用是市场的推动力之一。未来市场的趋势是对智慧住宅的增长需求。然而市场的挑战则是实施的高成本和互操作性问题。全球家庭能源管理系统市场的主要参与者包括思科系统、霍尼韦尔公司、日本松下和施耐德电气。

在美国,围绕着家庭安全、智能家居、能源管理有大的安防运营商ADT,ADT 成立于1874年,总部位于佛罗里达州的 Boca Raton,是全球历史最悠久的家庭监控安全公司之一,拥有绝对丰富的家庭安全经验。ADT 在美国有300多个分部,9个监控中心,为业界最大规模,既服务公司行号,也服务个人家庭。要注意的是,ADT 要求客户需要先购买他们的设备,再使用他们的服务。

即使在专业细分的家庭能源管理领域,也有两家家庭能源管理平台运营商,分别是Opower和iControl。Opower在前面书籍章节内容中已经介绍,有关信息更新是,2016年,Opower举步维艰,在上市的两年内,Opower迅速从高空下坠,再没有2014年公开募股时的风光与繁华。缓慢的销售周期和过低的利润使该公司的股价稳步下跌,持续的亏损导致恶性循环, Opower 裁员了7.5%的员工,并不得不缩减研发支出,收紧其销售和营销团队,一些人甚至怀疑Opower可能会因为经营困难发生重大变故。 与这可谓颓败的一切相反的,这一年,仅次于微软的全球第二大软件公司—甲骨文公司,出乎所有人意料以5.32亿美元的高价向Opower抛出了橄榄枝。如今的Opower是一个在能源效率和客户参与度方面全球领先的平台,推出了100多项创新技术,使公用事业合作伙伴能够提供现代的数字客户体验并与每位住宅客户建立联系。世界各地的公用事业公司,包括美国几大公用事业公司,都与Opower合作。Opower的服务现在覆盖6000万个家庭,并且还在不断增长。

如今,Opower成为甲骨文公用事业数据服务的一个部分,尽管光环淡去,但仍扎根家庭能源管理服务领域。

从商业模式来看,尽管有针对电力公司B端客房和住宅家庭C端用户的使用界面,但明显B端的服务才是主要收益来源,B端服务分别是帮助电力公司向客户提供更全面详细的电力消费数据,帮助电力公司分析客户电力消费行为,为电力公司提供需求侧数据界面,为电力公司设计和改善电力营销服务。

为住宅家庭能源用户提供个性化帐单,包括邻居能耗比较(尤其对同一户型的不同用户比例适用)、能源管理水平笑脸提示,以及节能策略建议。

在住宅家庭用户的使用界面上,搭载了自己研发的有智能温控器控制功能的能源管理系统,可以显示空调、干衣机、冰箱等高能耗设备的实时用电情况,并给出节能建议,甚至通过智能温控器进行优化策略控制。

另一家值得研究的家庭能源管理企业就是iControl。iControl和uControl是两家通过互联网和手机提供家庭监控、安全和能源管理服务的公司,2011年正式合并。2011年6月21 日, 在第四轮融资中获得5000万美元的投资,其获得的总融资数超过1亿美元。参与本轮对iControl网络投资的企业包括有线电视提供商康卡斯特Corncast旗下的康卡斯特风投、英特尔旗下的英特尔风投、思科、KPCB、电信运营商Rogers及泰科国际等。

iControl的商业模式其实是介于家庭能源管理服务和智能家居管理服务之间,因为其系统架构是采用的一种物联网网关模式,把所有的能源设备的传感器和用电设备的控制单元智能开关都连接起来,然后进行数据监测分析,并给出实时的能源消耗数据及设备运行数据,给出能源优化建议,注意,是主要提供给住宅家庭用户的,用户采用订阅付费模式来享受这一服务,我们知道,这种类似苹果手机APP生态的订阅式服务受到资本市场的热捧。

家庭能源管理平台为什么在中国迟迟未落地?

从Opower的价值体现上来看,其能够帮助用户平均节能1.5%-3.5%,这一点在美国或许具有极大的吸引力,但是在中国貌似对用户产生不了太大吸引力,因为中国普通家庭平均的电费支出并不高。但从另一个角度来看,即用电侧服务上来看就不一样了。现在的国家电网、南方电网一直处于市场垄断地位,缺少竞争。所以还远远未到卖服务的阶段。如果以用电侧的服务作为切入点,例如两月一次的电费账单,以及梯度电费计算规则下,用户的用电管理十分粗放,电费清单都是马后炮,无法实时优化用户的节能使用习惯,造成后果是用户要么不敢用电,要么会超支用电。若能结合的高能耗设备和不良的用电习惯给用户一个直观的数据比较和节能建议,相信会有一批用户愿意使用。不过有需求,并不代表就好做。在中国要创办家庭能源管理平台还面临着两个难题,即:数据来源、盈利模式。

首先是数据来源问题。在中国,目前来讲,合法的获取用户的用电数据只有两条路可走: 1、通过硬件获取。这里的硬件除了通过传统方式从配电端用户电表处加装能耗计量设备外获取外,还有一个更完善的方案就是智能配电+智能家居,既解决双碳家庭能源管理的需求,为通过智能家居系统提供用户的住宅空间智能化水平。 2、通过电网公司获取: 与电网公司合作,从电网公司处获取数据来源。此方案与 Opower 公司的数据获取方式一致。鉴于国内国网与南网的垄断性,创业公司要去谈合作,貌似很难行通。但实际每个城市都有自己的供电局公司,相互之间独立,并且其用电服务质量参差不齐。同时根据国务院颁发的“互联网 + ”行动的指导意见 。相信与地方供电局合作,会是一个好的切入点。当然,从现在的平台创业环境来看,互联网平台阿里、腾讯似乎更具合作谈判能力。

其实在电网端,电网的智能化升级改造和能源管理运维水平一直在提升,也有专业的电网能源管理运维企业如泰豪迈能在这一领域提供专业化服务,但与Opower这种平台型模式还是有明显区别,国内给电网、电力公司提供的服务都是集成项目型的,而非订阅式服务。

双碳战略激发家庭能源管理领域的创业投资热潮

向忠宏在其文《建筑智能配电最后100米的未来趋势》提到,在建筑和住宅空间内,无论是数据网络用电,还是工作生活用电已经大多使用了直流电源,如果采用直流配电网的方式直接为家庭用户提供直流电,便可省去这些换流器,减少由交流转为直流的转换次数,既可以降低换流损失,实现节能降耗,同时也降低了设备制造成本。因此,高密度、分布式、预端接、实时端口监测等设计理念和安装实施技术也必然可以应用到未来智能配电项目中去。建筑和住宅内基于直流电源的智能配电将引发新一轮的建材、电气、智能建筑、通信行业的技术产品创新与应用创新。未来无论是企业组织,还是家庭,作为建筑与住宅主体的所有者和使用者来说,最重要的资产包括能源资产和数据资产,以新型智能配电系统和综合布线系统为核心的物理传输基础是实现双碳战略目标、能源管理的可靠保障。

这既是一篇住宅家庭智能配电趋势分析文章,也是一篇家庭能源管理技术创新方向的探索文章,换句话说,就是为将每个家庭的智能设备连接起来,并创建包含能源管理、场景空间管理、家庭日程事物管理的智能家居系统,建立每个家庭用户的能源资产账户和数据资产帐户,这不仅满足双碳战略目标对家庭个人用户的需求,更是瞄准未来家庭能源与数据运维需求大市场。

目前看来,低压配电、电工开关、智能家居、安全软件类企业进入家庭能源管理平台领域都具有一定的背景资源和技术产品先发优势,楼宇自控类企业从To B转向To C面临诸多挑战,而互联网平台类企业则最好通过整合智能家居类企业才能快速切入这一领域,另外,小型初创团队不建议在此领域创业,因为这是一个投入高、见效慢的创业领域,适合规模化企业战略布局。

写在最后,家庭能源管理是一个极具挑战性的创业投资方向,向忠宏也正以及项目顾问角色在这一领域提供专业化服务,如有项目顾问、投资、创业方面的需求的读者可以与向忠宏联系,邮箱:david.xiang@qianjia.com

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2023-05-05
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