現(xiàn)在，顧客和電力公司都共同同意智能電網(wǎng)具有很多長處，例如：分時(shí)計(jì)價(jià)、準(zhǔn)確計(jì)量，并可防止每月上門查詢電表讀數(shù)等麻煩。而智能電網(wǎng)是否在運(yùn)用環(huán)境中切實(shí)發(fā)揮了實(shí)踐效益?各方觀念并不共同。本文評(píng)論智能電網(wǎng)如何幫助電力公司監(jiān)測電能的運(yùn)用情況。運(yùn)用這些監(jiān)測數(shù)據(jù)，電力公司可以與用戶一起到達(dá)下降能耗的意圖，整合各種可再生動(dòng)力。當(dāng)這**到來時(shí)，環(huán)境便是*的贏家。

什么是智能電網(wǎng)?

對(duì)有的人來說，智能電網(wǎng)只不過意味著房屋中的新電表、氣表和水表;對(duì)有的人來說，智能電網(wǎng)便是在修建外設(shè)備的有害高頻輻射源。而關(guān)于有些人，智能電網(wǎng)是一種將所有耗電對(duì)象連接在一起的新網(wǎng)絡(luò)。

很多人以為，假如托馬斯·愛迪生現(xiàn)在重返人世，也能輕易認(rèn)出陳舊的電網(wǎng)。經(jīng)過75年的微利運(yùn)營之后，電力公司幾乎沒有任何積極性來晉級(jí)現(xiàn)有的根底架構(gòu)。不只如此，顧客也已經(jīng)習(xí)慣于毫無概念地消費(fèi)資源，然后在月底或更長的時(shí)刻后付出電費(fèi)賬單。

實(shí)踐上，智能電網(wǎng)是一種新網(wǎng)絡(luò)。作為一種新網(wǎng)絡(luò)，它徹底掩蓋現(xiàn)有的電力根底設(shè)備。分別在發(fā)電、配送和消耗環(huán)節(jié)丈量動(dòng)力，然后在網(wǎng)絡(luò)上傳輸這些丈量成果。電力公司和顧客之間的這種通訊允許快速、智能地針對(duì)電網(wǎng)情況擬定決議方案。與智能手機(jī)加速咱們獲取信息的渠道相同，智能電網(wǎng)允許咱們及電力公司更快地拜訪動(dòng)力信息。假如可以丈量每臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備的能耗，并反應(yīng)到電力公司辦理的、選用*技能的計(jì)算機(jī)終端，隨后在將信息供給顧客查詢，這將是一種什么樣的景象!毫無疑問，這種認(rèn)知可以讓咱們及時(shí)判別糟蹋動(dòng)力設(shè)備以及節(jié)省動(dòng)力、保護(hù)環(huán)境的機(jī)會(huì)。

智能電表(切當(dāng)?shù)恼f是外表)記錄家庭或商業(yè)消耗的電能，并以15分鐘的距離將這些數(shù)據(jù)送至電力公司。這項(xiàng)任務(wù)，稱為“動(dòng)力計(jì)量”，發(fā)生在外表內(nèi)部。動(dòng)力計(jì)量需求十分準(zhǔn)確、可靠，以便電力公司準(zhǔn)確了解耗電量，并且不會(huì)從顧客那里多收費(fèi)。大多數(shù)現(xiàn)代計(jì)量都由半導(dǎo)體器材完結(jié)。Maxim的71M6541D便是一種這樣的器材，可以準(zhǔn)確計(jì)量典型家用電表的電量。

將數(shù)據(jù)傳回電力公司的進(jìn)程也由集成電路完結(jié)。這些器材要么將電力線作為通訊線，要么選用無線通訊方法。電力線通訊(PLC)的長處是射頻輻射小，合適射頻難以穿透的環(huán)境，例如地下室。Maxim的MAX2991和MAX2992組成的完整芯片組可以支撐電表到電力公司的可靠通訊。

智能電表不只限于電表，還要進(jìn)入家庭和商業(yè)修建。當(dāng)配備了丈量設(shè)備(有時(shí)還包含通訊設(shè)備)后，數(shù)據(jù)中心、工廠和電器悉數(shù)完成“智能化”。丈量能耗并將這些信息送回電力公司或家域網(wǎng)的進(jìn)程稱為動(dòng)力計(jì)量。再生動(dòng)力也依賴于動(dòng)力計(jì)量。計(jì)量修建物太陽能板發(fā)生的電能便是一個(gè)常見的實(shí)例。有用的動(dòng)力計(jì)量有必要準(zhǔn)確而可靠。Maxim的78M6612為各種運(yùn)用供給高精度動(dòng)力計(jì)量。

從電力公司的角度講，智能電表(智能電網(wǎng)的一部分)供給了下降峰值負(fù)荷的機(jī)會(huì)。辦理頂峰期的能耗對(duì)電力公司來說是一項(xiàng)困難應(yīng)戰(zhàn)。

圖1所示為美國中北部在酷熱夏日的電能消耗。咱們可以幻想在一個(gè)酷熱夏日的周末，早上7點(diǎn)起床之前耗電量十分低;起床之后，您會(huì)翻開電視、咖啡壺及部分照明燈，從而使電網(wǎng)負(fù)荷增大;隨后，您將翻開計(jì)算機(jī)，隨后便是作業(yè)間的空調(diào)。在工廠，因?yàn)榘兹兆鳂I(yè)設(shè)備會(huì)發(fā)生很大熱量，所以全天都需求敞開空調(diào)。作業(yè)日之后，人們回到家中并翻開空諧和電器，電能需求量進(jìn)一步增大。耗電量通常在黃昏到達(dá)頂峰，只需當(dāng)溫度下降及人類活動(dòng)減少時(shí)才開端下降。

冬天，因?yàn)檫x用天然氣加熱，電力需求量的峰值沒有這么高。

電力公司如何辦理這種波動(dòng)性的電能需求呢?關(guān)鍵是：可供電力公司挑選儲(chǔ)存的電能十分少。沒有大型電池可以儲(chǔ)存一座城市或大型電力公司服務(wù)區(qū)域所需求的電能。電力公司有必要具有滿意的發(fā)電設(shè)備來及時(shí)滿意峰值需求，以及滿意的裕量來防止斷電。典型的電力公司將選用水力發(fā)電和火力發(fā)電廠相結(jié)合的方法，保證根本負(fù)荷的供電。兩種發(fā)電途徑都是電力的主要來歷，但水力發(fā)電呼應(yīng)太慢，難以滿意需求量的實(shí)時(shí)改變。石油和天然氣渦輪機(jī)呼應(yīng)快速，因而可增大電能供給量，以滿意全天的用電頂峰和用電量的改變需求。太陽能設(shè)備在陽光明媚的白日也為日間供電起到必定的效果。

這便是電力公司數(shù)十年來辦理和供給電力的方法，現(xiàn)在考慮智能電網(wǎng)的景象。

設(shè)想酷熱夏日的某天，關(guān)于**布置了具有可靠通訊能力的高精度智能電表的場合。早上供電需求量增大時(shí)，智能電表每隔15分鐘將實(shí)時(shí)用電量數(shù)據(jù)發(fā)送給上級(jí)電力公司，可以快速判別用電峰值點(diǎn)。

經(jīng)過這些用電量數(shù)據(jù)，電力公司開端實(shí)行分時(shí)計(jì)價(jià)的措施。按照這一規(guī)矩，用戶在頂峰期內(nèi)用電將需求付出昂揚(yáng)費(fèi)率。為了節(jié)能或下降電費(fèi)，顧客或商業(yè)用戶，乃至數(shù)據(jù)中心都會(huì)挑選由電力公司或第三方操控其電氣系統(tǒng)。在氣溫升高時(shí)，電力公司將長途調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)的溫度監(jiān)控器，僅僅使家庭或辦公室的溫度稍微升高一點(diǎn)兒，即可到達(dá)節(jié)能的意圖。**終用戶乃至感覺不到這種自動(dòng)中斷的服務(wù)。

到了中午，電力公司將即時(shí)反應(yīng)來自風(fēng)能或太陽能系統(tǒng)的再生動(dòng)力。這些電力來歷稱為分布式發(fā)電，可以為電網(wǎng)供給可觀的電力，輸送到**近的用電設(shè)備。運(yùn)用分布式發(fā)電，電力公司發(fā)動(dòng)的發(fā)電機(jī)更少，這些發(fā)電機(jī)選用燃油，沒有可再生動(dòng)力環(huán)保。準(zhǔn)確的丈量數(shù)據(jù)和杰出的操控機(jī)制還有助于減輕電力公司的發(fā)電負(fù)荷，允許預(yù)留更低的裕量。將來，假如負(fù)荷增大，刺進(jìn)充電站的電動(dòng)汽車可以自動(dòng)切換到供電功用，向電網(wǎng)輸送電能。

由此可見，智能電網(wǎng)可以下降頂峰期的峰值載荷，在節(jié)省電能的一起還下降了所需求的發(fā)電總量。因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)固有的靈活性，乃至可以在非頂峰期間以更大的容量作業(yè)，以便為早些時(shí)候被作為電源的電動(dòng)汽車充電，并使顧客在更長的時(shí)刻內(nèi)運(yùn)用空調(diào)。抱負(fù)情況下，晚間的電力將取自清潔動(dòng)力，例如水力發(fā)電站或其他方式的可再生動(dòng)力。

無論是顧客，還是電力公司，**終都會(huì)同意下降峰值負(fù)荷，選用可再生動(dòng)力的分布式發(fā)電下降咱們對(duì)環(huán)境資源的依賴。

現(xiàn)實(shí)成果

基于上述觀念，有人會(huì)說，所有這些聽起來很好，乃至十分好，但咱們?nèi)匀灰鹊瓤?，是否全部可以滑潤過渡，在任何時(shí)刻、任何地方都能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)然，假如顧客和電力公司協(xié)同盡力，為節(jié)能做出貢獻(xiàn)，智能電網(wǎng)的優(yōu)勢將是毫無疑問的，但在現(xiàn)實(shí)中是否可行?

2001年至2006年，意大利首要開端布置智能電表。意大利電力公司Enel推動(dòng)了這一方案的進(jìn)行，以期下降費(fèi)用?，F(xiàn)在，挨近85%的意大運(yùn)用戶選用了智能電表，實(shí)踐設(shè)備大約4千萬臺(tái)電表。Enel預(yù)算這些設(shè)備每年可節(jié)省7.5億美元。分時(shí)計(jì)價(jià)和顧客的理念是節(jié)省機(jī)制的關(guān)鍵因素，有些顧客發(fā)現(xiàn)他們的電費(fèi)節(jié)省了高達(dá)50%。抄表和維護(hù)所帶來的交通費(fèi)用的下降進(jìn)一步節(jié)省了電力部門的運(yùn)轉(zhuǎn)成本。

同儕壓力也能促進(jìn)顧客向正確的方向改變。2009年，美國明尼蘇達(dá)州電力公司聯(lián)合會(huì)ConnexusEnergy就被立法機(jī)構(gòu)要求每年下降1.5%的能耗。下降用電量，例如，選用可再生動(dòng)力、更有用地配送電力，只能滿意部分要求。明顯，ConnexusEnergy有必要經(jīng)過顧客的盡力到達(dá)下降能耗的意圖。ConnexusEnergy聯(lián)合會(huì)與顧問公司合作施行了創(chuàng)新的計(jì)費(fèi)方案和訓(xùn)練方案。他們向40,000戶住所顧客郵寄了一份報(bào)告，首要將其耗電量與**近的100戶小型住所鄰居進(jìn)行比較，然后列出了排名前20%的“節(jié)能用戶”。為了供給真實(shí)有用的比較，ConnexusEnergy還創(chuàng)建了一個(gè)由40,000用戶組成的對(duì)照組。到了2009年，同儕壓力湊效了。顧客的動(dòng)力消耗下降2%，每年節(jié)省$20至$30。累計(jì)節(jié)省1百萬美元以上。隨后，98.7%的方案參與者挑選持續(xù)參與該項(xiàng)方案。

現(xiàn)在，作為美國經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與再出資法案的一部分，美國政府在智能電表領(lǐng)域已經(jīng)投入$45億，旨在進(jìn)步動(dòng)力功率、下降峰值用電量，合理整合分布式再生動(dòng)力3。

全球各國也都擬定了智能電表出資方案。

前景展望

數(shù)據(jù)表明，智能電網(wǎng)經(jīng)過下降用電量、對(duì)再生動(dòng)力的整合及節(jié)能，為改善環(huán)境作出重大貢獻(xiàn)。但是，假如電網(wǎng)規(guī)劃不合理、離開了顧客的參與或者沒有對(duì)顧客進(jìn)行恰當(dāng)?shù)挠?xùn)練，就不可能到達(dá)利益*化。機(jī)器操控不可能增強(qiáng)顧客的意識(shí)，改變?nèi)藗兊挠秒娏?xí)慣。智能電表、太陽能板和電動(dòng)汽車僅僅是供人們運(yùn)用的工具。智能電表的成功取決于你和我，咱們這些聰明的顧客。