智能电表和动态定价可以帮助消费者以更低的成本用电，从而节省资金并减少污染

美国人希望他们的电力 便宜、干净、可靠, ，但这三连胜变得更加难以捉摸， 由于气候变化. 。根据非营利研究组织 Climate Central 2021 年的一份报告，美国 80% 以上的重大停电都是由于从 2000 年到 2021 年 是由极端天气造成的, ，例如热浪、野火和热带风暴。

我们是一家 经济学家 和一个 电气工程师 调查如何增加使用 双向智能电表技术 可用于减少电力部门的温室气体排放，并帮助经济抵御气候驱动的极端天气。正如我们所看到的，使电力系统适应日益变化的天气需要将用户友好的技术和经济激励措施相结合。

智能电表的承诺

直到最近，大多数美国人家庭有机械电表。公用事业公司的员工会拜访每户家庭，获取每月的读数，公司将用该读数来计算家庭的账单。

从 2000 年代初开始，公用事业公司开始推出智能电表，也称为高级计量基础设施，或 急性心肌梗死. 。这些电子设备测量家庭的用电量，并每隔几分钟将其无线传输给公用事业公司。

智能电表和公用事业公司之间的通信是双向通道，使公用事业公司能够远程连接或断开家庭电源。美国能源部估计，截至 2020 年， 已安装超过 9000 万个住宅 AMI 系统 全国。 大约三分之二的电表 美国各地现在都是智能电表。

对于公用事业公司来说，智能电表可以降低抄表成本，并可以快速检测和响应停电。智能电表提供的细粒度使用数据可以帮助公用事业公司更好地了解和预测客户需求 数据分析 和人工智能工具。

有了这些信息，公用事业公司就可以管理其运营，以帮助防止由于以下原因造成的停电： 缺乏发电能力.

公用事业公司正在与以下公司合作 欧宝 为客户提供移动应用程序和报告，帮助他们监控和了解用电量。典型的报告可以让客户将她在 12 个月内的使用情况与她最近的 100 个邻居和 20 个最节能的邻居进行比较。

研究表明，收到此类报告会导致消费者 减少约2%的电力消耗. 。将高峰需求减少几个百分点可以使公用事业公司避免在高需求期间停电。

在热浪等极端天气事件期间，公用事业公司通常会 发出保护呼吁 给他们的客户。智能电表数据分析可用于查明哪些客户实际响应了这些请求。

智能设备和动态定价

公用事业公司开始将智能电表与其他新技术、定价激励措施和社会“轻推”，鼓励节约用电。

例如，诸如此类的公司 谷歌, 生态蜂, 艾默生 和 霍尼韦尔 现在正在设计 智能恒温器 已预先编程以满足个别客户的喜好。随着一天中温度的变化，恒温器会自主采取行动，例如 当电力需求较低时对房屋进行预冷. 。据估计，智能恒温器可以 减少能源消耗10%至15%.

通过引入可以进一步管理能源使用 动态定价 – 实时价格变动直接反映在消费者的电费中。目前，大多数美国家庭支付 每千瓦时电量统一费率 他们使用，无论生成它的成本是多少。

在最简单的动态定价中，当恶劣天气减少电力供应时，所有电力消费者都将面临更高的实时电价。对于部署智能电表的电力公司来说，电表可能会通过短信向客户发出信号，表明电价将在未来六个小时内上涨。这将提醒消费者关闭计算机并减少随意用电量。

华盛顿特区和其他城市的定价实验表明，消费者 减少他们的电力消耗 当他们在电力需求高峰期间面临价格飙升时。如果有足够多的人和企业参与，电力总需求就会下降，从而降低全系统停电的风险。

这一策略也有利于环境。当供不应求时，公用事业公司通常会求助于使用化石燃料的高污染发电厂。这些植物有助于 当地空气污染和全球温室气体排放.

引入电力峰值定价可以减少对污染电力的需求。避免停电也将减少对家用发电机的依赖，而家用发电机通常 排放有害颗粒物空气污染.

保持动态定价公平

显然，一些消费者比其他消费者更容易应对价格上涨。例如，使用家庭透析的人无法在短时间内轻松减少用电量。

没有保障措施的高度波动的电价可能会 引发舆论强烈反弹. 。这发生在德克萨斯州 2021 年的深度冻结期间，部分消费者因此暴露在 天文数字的电费 在危及生命的寒潮期间。

经济学家制定了鼓励节能的定价策略 不哄抬弱势群体的价格. 。例如，公用事业公司可以使用智能电表数据和人工智能来识别主要用电客户，但也可以通过减少用电量来应对价格上涨。这些消费者可以每年获得经济奖励，以换取参加 关键峰值定价计划.

客户谁 自愿接受 该交易一年中可能有 15 天会面临价格飙升。他们可以通过投资节能措施来保护自己免受巨额能源费用的影响，例如安装隔热材料、节能电器或 太阳能电池板.

总的来说，他们的预期反应——减少高峰时段的用电量——将有助于降低停电风险。最近颁布的联邦资金 降低通货膨胀法 可用于支付前期奖励费用。

这种方法反映了这样一个事实，即电力消费者通常只占一小部分。 占总需求的很大一部分. 。如果 10% 的消费者占电力公司 30% 的需求，并且可以鼓励该群体减少 50% 的消费，那么在关键高峰定价事件期间，总需求将下降 15%。另外 90% 的消费者不会受到价格上涨的影响。

《减少通货膨胀法案》中的清洁能源资金将代表 气候和能源领域最大的单一投资 在美国迄今为止。我们相信，将部分资金用于鼓励采用智能能源测量设备的项目，以及引入资源稀缺的实时价格信号，将有助于推进清洁能源转型。