智慧電網(wǎng)的基本概念是因應(yīng)發(fā)電量調(diào)整電力消耗。可再生能源是電網(wǎng)中的主要因素，發(fā)電量將根據(jù)不同的情況而異，例如陽光產(chǎn)生的太陽能，以及風(fēng)力則來自風(fēng)力渦輪機(jī)。相較于陽光較弱或未起風(fēng)的時(shí)間，在有較多能源產(chǎn)生時(shí)的電費(fèi)將會變得較便宜。用戶可自行設(shè)定家中洗衣機(jī)等各種電器，在發(fā)電量高而電價(jià)低的時(shí)候啟動電器作業(yè)。然而，來自不來梅大學(xué)理論物理研究所(Institute of Theoretical Physics)的一群科學(xué)家們指出，這個(gè)概念可能過于短視，最終將會失敗。他們認(rèn)為，廣泛部署智慧電表，將會造成電網(wǎng)反應(yīng)混亂，從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的停電。

 

由該校教授Stefan Bornholdt主導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)模擬了大量導(dǎo)入智慧電表應(yīng)用的市場情況。他們的研究結(jié)果十分令人驚訝：智慧電表的使用將會造成易于泡沫化的人為能源市場，甚至導(dǎo)致像金融或房地產(chǎn)市場崩盤的情況。

 

Bornholdt觀察，電力能源向來無法被均勻地饋入電網(wǎng)中，總是隨著時(shí)間而起變化。而風(fēng)能與太陽能由于存在陽光與風(fēng)力強(qiáng)度等自然參數(shù)，更顯著地增加這些變化。強(qiáng)制規(guī)定建置智慧電表的想法在于根據(jù)能源供需調(diào)整不同的電價(jià)，從而抑制電量波動。例如，用戶在操作洗衣機(jī)以前，可先行設(shè)定機(jī)器，使其只在電價(jià)降低到某一預(yù)設(shè)價(jià)格點(diǎn)時(shí)才啟動。Bornholdt表示，這個(gè)基本概念來自于根據(jù)市場供需調(diào)整價(jià)格的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論。然而，這個(gè)理論并不完整，尤其是大量消費(fèi)者爭相利用最佳價(jià)格點(diǎn)之際。因?yàn)?，每個(gè)人都想在價(jià)格最低點(diǎn)時(shí)洗衣服。

 

然而，這個(gè)模式可能無法正常運(yùn)作：根據(jù)研究人員的模擬顯示，在一個(gè)競爭的環(huán)境下，市場行為將會失控、不穩(wěn)定且混亂。例如，如果能源供應(yīng)低而價(jià)格高時(shí)，大部份的用戶將傾向于延遲用電。Bornholdt解釋，但他們也無法永遠(yuǎn)這么做。當(dāng)越多的機(jī)器等待啟動，潛在的需求就越高：泡沫因焉形成。等到最近一次的價(jià)格微幅下滑時(shí)，這個(gè)泡沫就破滅了。因?yàn)橛性S多消費(fèi)者延遲了洗衣時(shí)間，導(dǎo)致無數(shù)臺洗衣機(jī)都在同時(shí)間忽然開始洗衣。Bornholdt強(qiáng)調(diào)，這將引發(fā)極度用電的集體崩潰機(jī)制，更可能導(dǎo)致嚴(yán)重的大停電 。

 

連續(xù)一段時(shí)間的價(jià)格密度；平均價(jià)格以帶多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(點(diǎn)線)的直線表示

（來源：American Physical Society）