211service.com
The Lowly Thermostat, Nu Minter of Megawatts
Googles förvärv av Nest Labs för 3,2 miljarder dollar i januari satte sakernas internet på kartan. Alla hade vagt förstått att det kunde vara en stor sak att koppla vardagliga föremål till Internet. Här var en iögonfallande prislapp för att bevisa det.
Nest, som grundades av tidigare Apple-ingenjörer 2010, hade lyckats förvandla den ödmjuka termostaten till en smart internetansluten gadget. I år sålde Nest 100 000 av dem i månaden, enligt en uppskattning av Morgan Stanley.
För $249 per pop är det en trevlig affär. Men mer intressant är vad Nest har hållit på med sedan maj förra året i Texas, där ett företag i Austin betalar Nest för att på distans stänga av människors luftkonditionering för att spara ström under varma sommardagar – precis när elen är som dyrast.
För allmännyttiga företag har den här typen av efterfrågesvar länge setts som en mördande app för ett smart elnät, för om elanvändningen kan sänkas lagom mycket vid rusningstid kan företag undvika att starta upp kostsamma (och smutsiga) reservkraftverk.
Efterfrågesvar är ett snyggt knep. Nest-termostaten hanterar det genom att kombinera två saker som vanligtvis är separata – prisinformation och kontroll över efterfrågan. Det är konsumenterna som kontrollerar luftkonditioneringarna, de elektriska värmarna och ugnarna som dominerar ett hems energidiet. Men den faktiska kostnaden för energi kan variera kraftigt, på sätt som konsumenterna bara svagt uppskattar och inte kan påverka.
Medan allmännyttiga företag ofta utför efterfrågesvar med kommersiella kunder, har konsumenterna hittills visat lite intresse. Nest Labs genombrott var att göra en enhet som är populär. Det finns många digitala internettermostater där ute, men Nest kunde skapa ett koncept kring det. De har skapat något som folk relaterar till, säger Mary Ann Piette, expert på efterfrågan och chef för Building Technology and Urban Systems Department vid Lawrence Berkeley National Laboratory .
Väl inne i ett hem börjar Nest sitt verkliga arbete: samla in data. Den har rörelsedetektorer; sensorer för temperatur, luftfuktighet och ljus; och algoritmer som lär sig invånarnas vanor och preferenser och kan programmera värme- och AC-inställningar. En Wi-Fi-anslutning tar in väderdata och låter konsumenterna styra systemet med en telefon eller webbläsare.
Data är bara början. Precis som Google förmedlar vad det vet om dig till verktyg för annonsörer på webben, använder Nest sina möjligheter för att skapa nya typer av tjänster som verktyg kan köpa. Vi kan gå till elbolag och säga: 'Vi har faktiskt många kunder i ditt tjänsteområde som redan har ett Nest', säger Scott -McGaraghan, Nest Labs chef för energiprodukter. Och [då] kan vi vända på det.
Austins kommunala bolag, Austin Energy, är ett av fem bolag som har registrerat sig för Nest Labs Rush Hour Rewards, som tjänsten heter. Luftkonditioneringsapparater står för hälften av Texass elbehov under varma dagar, och efterfrågan på kylning driver grossistkostnaden för el från mindre än 40 USD per megawattimme till långt över 1 000 USD.
För tolv månader sedan började Austin Energy erbjuda en engångsrabatt på $85 till kunder som gick med på att låta den automatiskt trimma sin luftkonditionering med smarta termostater som säljs av Nest och andra företag. Varje företag tjänar $25 för varje termostat det registrerar, och ytterligare $15 per termostat varje år efter det.
Väl inne i ett hem börjar Nest sitt verkliga arbete: samla in data. Den har en rörelsedetektor; sensorer för temperatur, luftfuktighet och ljus; och algoritmer som lär sig invånarnas vanor och preferenser.
Den stora majoriteten av de 5 500 termostater som hittills registrerats är Nests, enligt Sarah Talkington, Austin Energy-ingenjören som leder programmet. Nest säger att det upptäcker att ungefär hälften av dess kunder kommer att registrera sig för efterfrågesvar när möjligheten erbjuds.
I slutet av förra sommaren, säger Talkington, kunde hon logga in på en Nest-portal och, med några knapptryckningar, sänka nästa dags efterfrågan med nästan 5,7 megawatt. Det kan tyckas litet jämfört med de 2 800 megawatt som ofta fräser över Austin-nätet, men varje watt räknas. Under varma dagar som den 3 september 2013, när temperaturen steg till 104 °F, ökade energikostnaden till rekordhöga $4 900 per megawattimme.
Austin hade försökt svara på efterfrågan i bostäder tidigare och använde enkelriktade personsökare för att slå på och stänga av luftkonditioneringsapparater. Men verktyget kunde inte veta om kunderna var hemma, så det kunde inte stänga av någon luftkonditionering länge. Nest, däremot, bygger en termisk modell av varje hus och förutsäger hur snabbt det kommer att värmas upp. Det kan också gissa om folk kommer att vara hemma. Resultatet, säger McGaraghan, är att Nest kan maximera energibesparingar och minimera irritation för invånarna.
Talkington förutspår att bostadsprogrammet kommer att registrera tillräckligt många hem för att spara mer än 13 megawatt genom efterfrågesvar i sommar. Även om Austin ger ut 2 miljoner dollar i rabatter, är det billigare än att öka strömförsörjningen genom att bygga en naturgaseldad generator. Enligt Michael Webber, meddirektör för inkubatorn för ren energi vid University of Texas i Austin, kostar ny strömförsörjning 500 000 till 4 000 000 dollar per megawatt kapacitet, beroende på typ av anläggning.
Webber tror att inom fem år kommer den stora övervikten av Texans att ha smarta termostater. Och Nest vet att den som bygger det här nätverket först kan vinna stort, särskilt som andra energikrävande enheter, som elbilar och varmvattenberedare, också blir uppkopplade.
Så småningom kan effekterna av efterfrågerespons bli djupgående. Austins program är utformat för att hantera efterfrågan endast under de 50 timmar varje år då elförbrukningen testar nätets gränser som mest. Men om efterfrågeresponsen kan utökas till att täcka de 300 eller 400 timmarna av toppanvändning, kan det helt stänga marknaden för toppar eller gaseldade anläggningar som kommer online bara för att sälja dyr el. Det är en stor del pengar som står på spel, säger Tom Osterhus, vd för Integral analys , en Cincinnati-baserad tillverkare av smart-grid analysmjukvara. Det handlar om miljarder.