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智能电表:监测改善电能的重推手

导读: 目前,消费者和电力公司都一致同意智能电网具备众多好处,例如:分时计价、精确计量,并可避免每月上门查询电表读数等麻烦。而智能电网是否在应用环境中切实发挥了实际效益?各方观点并不一致。

  目前,消费者和电力公司都一致同意智能电网具备众多好处,例如:分时计价、精确计量,并可避免每月上门查询电表读数等麻烦。而智能电网是否在应用环境中切实发挥了实际效益?各方观点并不一致。本文讨论智能电网如何帮助电力公司监测电能的使用状况。利用这些监测数据,电力公司能够与用户一起达到降低能耗的目的,整合各种可再生能源。当这一天到来时,环境就是最大的赢家。

  启发

  “我还意识不到智能电网能够给环境带来大些好处”,当我告诉堂兄Chris我所在的公司已经涉足智能电网领域时,他说到:“我认为那只不过是电力公司提高电费的小把戏。”

  要在平时,我会打断他,并大谈智能管理能源和资源的好处,但我这个堂兄已经在美国的北加州电力公司工作了15年。他并不是一无所知,所以我继续听他说下去。“电就像水一样,”他继续说到:“从源头流到所有的消耗点。安装智能电表并不能节约能源,它只不过是在您消费时起到一个计量作用。”这些论点的确符合逻辑。

  而我确信智能电表是一个好东西,对经济、环境都有益处,能够以更好的技术方案解决一个老问题。实际上,我还的确不知道电网如何降低能耗。我决定深入了解一下。

  调查结果显示,智能电表能带给环境众多潜在利益。通过先进的控制及规划合理的智能电网,电力部门可直接与资源用户通信,从而实现两大关键功能:降低峰值负荷与分布式发电。这些功能有助于降低能耗,尤其是在紧要关头。他们还有助于整合各种不同的再生能源,例如太阳能电池板、风车等。此外,从早期的实践数据表明,智能电网的运转是成功的。这些好处也推动了智能电表领域投资的大幅上升,以期进一步降低能耗。然而,一个显而易见的问题是:如果缺少一个关键角色的参与,规划再好的智能电网也不会为改善环境作出贡献,这个重要角色就是:您,聪明的消费者。

  什么是智能电网?

  对有的人来说,智能电网只不过意味着房屋中的新电表、气表和水表;对有的人来说,智能电网就是在建筑外安装的有害高频辐射源。而对于有些人,智能电网是一种将所有耗电对象连接在一起的新网络。

  很多人认为,如果托马斯·爱迪生现在重返人间,也能轻易认出古老的电网。经过75年的微利运营之后,电力公司几乎没有任何积极性来升级现有的基础架构。不仅如此,消费者也已经习惯于毫无概念地消费资源,然后在月底或更长的时间后支付电费账单。

  实际上,智能电网是一种新网络。作为一种新网络,它完全覆盖现有的电力基础设施。分别在发电、配送和消耗环节测量能源,然后在网络上传输这些测量结果。电力公司和消费者之间的这种通信允许快速、智能地针对电网状况制定决策。与智能手机加速我们获取信息的渠道相同,智能电网允许我们及电力公司更快地访问能源信息。如果能够测量每台关键设备的能耗,并反馈到电力公司管理的、采用最新技术的计算机终端,随后在将信息供给消费者查询,这将是一种什么样的情形!毫无疑问,这种认知能够让我们及时判断浪费能源设备以及节省能源、保护环境的机会。

  智能电表(确切的说是仪表)记录家庭或商业消耗的电能,并以15分钟的间隔将这些数据送至电力公司。这项任务,称为“能源计量”,发生在仪表内部。能源计量需要非常精确、可靠,以便电力公司准确了解耗电量,并且不会从消费者那里多收费。大多数现代计量都由半导体器件完成。Maxim的71M6541D就是一种这样的器件,能够精确计量典型家用电表的电量。

  将数据传回电力公司的过程也由集成电路完成。这些器件要么将电力线作为通信线,要么采用无线通信方式。电力线通信(PLC)的优点是射频辐射小,适合射频难以穿透的环境,例如地下室。Maxim的MAX2991和MAX2992组成的完整芯片组能够支持电表到电力公司的可靠通信。

  智能电表不仅限于电表,还要进入家庭和商业建筑。当配备了测量装置(有时还包括通信装置)后,数据中心、工厂和电器全部实现“智能化”。测量能耗并将这些信息送回电力公司或家域网的过程称为能源计量。再生能源也依赖于能源计量。计量建筑物太阳能板产生的电能就是一个常见的实例。有效的能源计量必须精确而可靠。Maxim的78M6612为各种应用提供高精度能源计量。

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