數字化正在使人們生活的各個方面發生重大的變化。在電力供應領域，數字化可同時解決能源轉型和可再生能源占電力消費比例不斷上升所帶來的一系列問題。例如：在電力供應主要依靠風能和太陽能電力的情況下系統如何保持穩定?電力生產、電網、電力消費者和電力儲存設施如何更加智能地聯網聯動?建筑采暖、電動汽車和工業企業如何更多更好地利用現有的可再生能源電力?數字化為所有這些問題提供了解決方案，但在實際應用中它們又將是如何真正解決問題呢?

德國“智慧能源展示計劃”(SINTEG-Programm)的五個示范區為上述問題尋找答案，每個示范區就是一個“仿真實驗室”，將為能源轉型所面臨的技術、經濟和監管挑戰提供示范性解決方案。德國聯邦經濟和能源部(BMWi)為這個示范計劃共出資2億歐元，參與該計劃的企業總共為該計劃融資3億歐元，這個總金額高達5億多歐元的計劃的主要任務是要繪制出能在其它地區和聯邦州實施的“藍圖”，五個示范項目的所有成果和經驗將加以整理、評估和相互交流。參與該計劃的五個示范區已于2017年啟動項目工作。

在今年6月于柏林舉辦的“2018智慧能源展示計劃——數字能源世界仿真實驗室一覽”大會上，五個地區的示范項目分別介紹了各自在項目第一年中所取得的成果和亮點，聯邦經濟和能源部部長皮特•阿爾特邁爾(PeterAltmaier)在開幕致辭中不但高度評價了能源轉型數字化解決方案的意義，而且還強調了德國在國際上的示范作用,他指出：“我們在德國所做的項目就像在一個大型仿真實驗室開展應用實驗，該計劃找到的解決方案也會被世界上其他國家所采用，這也符合我們的經濟利益，因為我們的能源轉型一旦取得成功，就會像德國的機械、汽車和其它“德國制造”產品一樣，成為一個出口品牌。”

“智慧能源展示計劃”是能源轉型數字化的一個重要基石，其核心是安全高效的運行管理流程，例如電網的運行管理、創新技術、與靈活和智能的電網及電力市場相匹配的市場機制。通過為該計劃專門制定的條例，計劃參與方可在各自的項目框架內測試相關的新技術工藝和商業模式，例如旨在提高靈活性的數字化市場平臺等。

“智慧能源展示計劃”將成為數字能源世界的仿真實驗室。“智慧能源展示計劃”的五個示范項目都根據各自的具體情況，確定出了各自的示范重點。

C/sells示范項目:

互聯互通的電力生產者

C/sells示范項目要建立一個由眾多較小的電力生產者(如某個地區、城區或居民家庭住宅)構成的電力系統，這些小型電力生產者相互連接，并實現在自身生產電力富余或匱乏的情況下自動互聯和互相補給。C/sells示范項目包括巴登-符騰堡、巴伐利亞和黑森三個聯邦州。被稱為“南德太陽能灣”的巴伐利亞州和巴登-符騰堡州的太陽能發電在德國首屈一指，黑森州除了太陽能以外風力發電也起著重要作用。在C/sells示范項目中，這三個州被劃分成30多個所謂的電力生產示范區，并通過數字技術將他們相互連接，電力生產示范區內富裕的電力將被自動輸送到其它需要電力的地方，供需自動平衡后仍然富余的電力則被儲存起來。為了實施這一方案，C/sells示范項目開發了一個數字信息系統，這一數字信息系統囊括了本地區的所有電力服務商，可以實現數據的自動交換，自動采取穩定電網的措施。C/sells示范項目由58個項目伙伴共同實施，得到了4400萬歐元的資助。

Designetz: 智能配電網

Designetz示范項目研發了一個連接北萊茵-威斯特法倫州、萊茵蘭-普法爾茨州和薩爾州所有配電網的聯合系統，項目的核心是建立一個數字化智能配電網，使配電網在分布式電力生產越來越多的情況下從“單向車道”變為“雙向車道”，使示范區內的電力生產和需求得到更好的平衡，必要時也能滿足跨地區電力供需平衡的需求。該示范項目將原有的和擬建的配電設施整合成一個系統，把原來不同地區和不同層面的配電網組合成一個可應對各種干擾的總系統。光伏發電、風電、熱電聯產機組、儲能設備及負荷管理(包括工業企業等重點用能單位等)是該系統考慮的重要元素。來自能源經濟、工業企業、地方政府、科研單位的47個合作伙伴參與該示范項目，該示范項目得到了約2900萬歐元的資助。

enera: 區域電力市場

enera示范項目位于下薩克森州的西北部，那里富產風電，所以該示范項目將電力系統靈活化作為自己的攻堅任務，以便使區域內的風力資源能得到最大程度的利用。該示范項目將風電設備、儲能設施以及居民家庭和工商業電力用戶連接在一個區域性虛擬發電廠中，為區域內的能源產品提供了一個數字市場平臺。智能電表和電網中的約1000個電子節點準確地記錄了電力消耗的時間、地點和數量，相關的技術實施將根據這些數據信息自動采取響應措施，靈活的工業企業安裝了相應的調控技術，可根據綠色電力的供求情況來調控工廠的生產;靈活的峰谷電價鼓勵消費者盡量錯峰用電，例如在風力較大的時候為電動車充電等。該示范項目還將建立一個智能家用App系統，讓電力消費者合理避峰，通過太陽能儲存裝置或夜間儲能采暖裝置等手段節省電費。該示范項目共有63個合作伙伴，資助資金為5200萬歐元。

NEW 4.0: 數字化補充

“NEW”是德語“北德能源轉型”的縮寫，“4.0”指第四次工業革命，也就是說數字化和互聯網。NEW4.0示范項目將漢堡和被稱為風能中心的石勒蘇益格-荷爾斯泰因州連接在一起，目標是到2035年實現100%的安全和經濟的可再生能源電力供應。目前，石勒蘇益格-荷爾斯泰因州的風電機組往往因輸電網瓶頸而不得不減產或關停，為了解決這一問題，NEW4.0示范項目研發了一個可使電力消費動態地適應電力供給的數字系統。這一系統一方面將改善本地區的電力輸出，另一方面還可通過儲能技術，特別是通過提高工業企業生產的靈活性和電采暖的技術進一步提高示范區自身采用可再生能源發電的比重。該系統將項目所有相關方以及電力生產、儲存、輸送和消費等要素全部用數字技術連接在一起。共有57個合作伙伴參與NEW 4.0示范項目, 項目總資助資金為4400萬歐元。

WindNODE: 靈活的電力消費者

WindNODE示范項目涵蓋了德國所有6個原東德聯邦州。這六個聯邦州目前的電力消費有一半來自可再生能源，但這只是一個年平均值。在無風的夜晚，風電和太陽能發電幾乎為零，與此相反，在光照很足的大風天，有些地方的可再生能源發電量則是其可消費的三倍之多，這種現象的后果是造成地區電網輸電瓶頸。因此，Wind-NODE示范項目的重點是要創造靈活性選項，一方面是通過儲能技術(如大型蓄電池、電動汽車、電制熱技術)，另一方面是要與靈活的電力用戶開展合作，讓他們盡量根據天氣狀況來消費電力，從而節省電費成本。靈活的電力用戶是指可以在時間上靈活安排其生產的工廠或可以在時間上靈活安排冷凍柜運行的大型超市。WindNODE示范項目通過一個數字能源系統將這些靈活電力用戶連接在一起，這一系統可讓這些電力用戶自主或自動根據電力生產情況來調控各自的電力消費。參與WindNODE示范項目共有75個合作伙伴，總資助資為3700萬歐元。