在全球許多地區(如德國)，智能電表(smart meter)是新建筑物的強制性配備——智能電表是智能電網(wǎng)(smart grid)的重要部份，能夠讓能源供貨商配合能源的產(chǎn)生與消耗實(shí)施差別電價(jià)，而且也有助于用戶(hù)優(yōu)化能耗配置。

 

不過(guò)，德國不來(lái)梅大學(xué)(Bremen University)的科學(xué)家質(zhì)疑這一途徑能否順利進(jìn)行。他們認為，廣泛部署智能電表，將會(huì )造成電網(wǎng)反應混亂，從而導致更嚴重的停電。

 

智能電網(wǎng)的基本概念是因應發(fā)電量調整電力消耗?？稍偕茉词请娋W(wǎng)中的主要因素，發(fā)電量將根據不同的情況而異，例如陽(yáng)光產(chǎn)生的太陽(yáng)能，以及風(fēng)力則來(lái)自風(fēng)力渦輪機。相較于陽(yáng)光較弱或未起風(fēng)的時(shí)間，在有較多能源產(chǎn)生時(shí)的電費將會(huì )變得較便宜。用戶(hù)可自行設定家中洗衣機等各種電器，在發(fā)電量高而電價(jià)低的時(shí)候啟動(dòng)電器作業(yè)。然而，來(lái)自不來(lái)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(guò)于短視，最終將會(huì )失敗。

 

由該校教授Stefan Bornholdt主導的研究團隊模擬了大量導入智能電表應用的市場(chǎng)情況。他們的研究結果十分令人驚訝：智能電表的使用將會(huì )造成易于泡沫化的人為能源市場(chǎng)，甚至導致像金融或房地產(chǎn)市場(chǎng)崩盤(pán)的情況。

 

Bornholdt觀(guān)察，電力能源向來(lái)無(wú)法被均勻地饋入電網(wǎng)中，總是隨著(zhù)時(shí)間而起變化。而風(fēng)能與太陽(yáng)能由于存在陽(yáng)光與風(fēng)力強度等自然參數，更顯著(zhù)地增加這些變化。強制規定建置智能電表的想法在于根據能源供需調整不同的電價(jià)，從而抑制電量波動(dòng)。例如，用戶(hù)在操作洗衣機以前，可先行設定機器，使其只在電價(jià)降低到某一默認價(jià)格點(diǎn)時(shí)才啟動(dòng)。Bornholdt表示，這個(gè)基本概念來(lái)自于根據市場(chǎng)供需調整價(jià)格的經(jīng)濟學(xué)理論。然而，這個(gè)理論并不完整，尤其是大量消費者爭相利用最佳價(jià)格點(diǎn)之際。因為，每個(gè)人都想在價(jià)格最低點(diǎn)時(shí)洗衣服。

個(gè)別電表的動(dòng)態(tài)模式：隨著(zhù)用電時(shí)間增加，可接受的最高價(jià)格點(diǎn)逐漸降低（來(lái)源：American Physical Society）

 

然而，這個(gè)模式可能無(wú)法正常運作：根據研究人員的仿真顯示，在一個(gè)競爭的環(huán)境下，市場(chǎng)行為將會(huì )失控、不穩定且混亂。例如，如果能源供應低而價(jià)格高時(shí)，大部份的用戶(hù)將傾向于延遲用電。Bornholdt解釋?zhuān)麄円矡o(wú)法永遠這么做。當越多的機器等待啟動(dòng)，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。因為有許多消費者延遲了洗衣時(shí)間，導致無(wú)數臺洗衣機都在同時(shí)間忽然開(kāi)始洗衣。Bornholdt強調，這將引發(fā)極度用電的集體崩潰機制，更可能導致嚴重的大停電。

連續一段時(shí)間的價(jià)格密度；平均價(jià)格以帶多個(gè)標準偏差(點(diǎn)線(xiàn))的直線(xiàn)表示（來(lái)源：American Physical Society）

 

根據研究團隊的結論，大規模部署智能電表其實(shí)是未經(jīng)全盤(pán)考慮的急就章。根據該研究的運算模式，研究人員們利用人們在此情況下實(shí)際采取的行動(dòng)作為變量重新加以建構。在這些情況下，個(gè)別用戶(hù)并不知道自己的動(dòng)作在成倍增加后所造成的結果。遺憾的是，那些提供能源的單位也并不知情。

 

不來(lái)梅大學(xué)科學(xué)家的這項研究已經(jīng)發(fā)表于美國物理學(xué)會(huì )的《物理評論》(Physical Review)中。