智能電網(wǎng)下的未來家居生活

文 Article_劉躍新 許長清 劉 浩 劉 源

太陽能發(fā)電、電動(dòng)汽車、智能家庭用電管理、家電遠(yuǎn)程控制，這些可望而不可即的家居生活方式，隨著智能電網(wǎng)的全面建設(shè)正在加速進(jìn)入我們的生活。也許再過5年，家居生活中就會(huì)出現(xiàn)這樣的場景：早晨，屋內(nèi)燈光會(huì)根據(jù)設(shè)定自動(dòng)亮起；電視會(huì)即時(shí)播放選定的內(nèi)容，并滾動(dòng)播出天氣狀況、衣著建議以及日程安排；出門時(shí)，車輛狀態(tài)管理系統(tǒng)自動(dòng)顯示電動(dòng)汽車的充電狀態(tài)和能夠行駛的里程；駕車時(shí)，車輛會(huì)及時(shí)提示電量情況和周邊充換電站位置信息；上班時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)可隨時(shí)查看家中電器運(yùn)行狀態(tài)和視頻，并遙控啟動(dòng)或停止電器運(yùn)行；下班后，當(dāng)你帶著滿身的疲憊回到家中時(shí)，智能家用電器會(huì)根據(jù)你的習(xí)慣和狀態(tài)切換到舒適的運(yùn)行模式，并準(zhǔn)備好可口的晚餐和熱水；根據(jù)需要您也可隨時(shí)啟動(dòng)虛擬醫(yī)院系統(tǒng)和遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)，了解身體健康指數(shù)或與親人朋友面對面聊天；睡覺時(shí)，智能家庭管理系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)電器進(jìn)入睡眠模式，照明系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)感知狀態(tài)，細(xì)心呵護(hù)您的睡眠。

上述的誘人場景已經(jīng)令我們心馳神往，然而這一切還不夠，隨著國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)的全面建設(shè)，光伏、風(fēng)力等新能源發(fā)電和儲能的投入，更多的驚喜將會(huì)出現(xiàn)在我們的生活中。家庭自動(dòng)化電器的運(yùn)轉(zhuǎn)也許不再需要以煤為主的電能，新能源發(fā)電已能夠滿足家庭需求；同時(shí)，在峰谷電價(jià)差的情況下，用戶甚至可以向電網(wǎng)售電，獲取一筆小小的收益。

未來家居生活中，智能電網(wǎng)的技術(shù)和應(yīng)用將滲入到我們生活的方方面面。它將作為一個(gè)基礎(chǔ)和平臺，默默地支撐我們的生活品質(zhì)。

智能電網(wǎng)與智能家居的融合

智能電網(wǎng)是通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)以及先進(jìn)的設(shè)備和決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開發(fā)和友好互動(dòng)，可靈活地兼容各類電源與用戶，有效地促進(jìn)清潔能源發(fā)展與利用，優(yōu)化資產(chǎn)高效運(yùn)行，引導(dǎo)用戶主動(dòng)積極地參與電網(wǎng)的互動(dòng)。

智能家居是利用計(jì)算機(jī)、通信和綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對所有家庭網(wǎng)絡(luò)上家電設(shè)備的監(jiān)測、控制以及與家庭以外的信息溝通，滿足遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測和交換信息的需求。智能家居概念起源于上世紀(jì)80年代，但在國內(nèi)的發(fā)展一直比較緩慢。

到目前為止，智能家居發(fā)展大致經(jīng)歷三個(gè)階段（如下圖所示）。智能電網(wǎng)技術(shù)與智能家居的融合將引領(lǐng)智能家居設(shè)計(jì)理念進(jìn)入第四階段，借助電力光纖到戶、新能源接入、電動(dòng)汽車智能管理和智能家庭能效管理技術(shù)，智能家居將展現(xiàn)泛在、融合、開放和整合的特征，在電網(wǎng)互動(dòng)、環(huán)境互利的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與文化環(huán)境的完美結(jié)合，體現(xiàn)和諧與低碳的生活理念。

智能家居發(fā)展階段圖

智能電網(wǎng)下未來家居生活的特點(diǎn)

1.能量交互

智能電網(wǎng)下家庭能效管理系統(tǒng)將使家居生活與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)良好互動(dòng)，能量交互主要體現(xiàn)在新能源的交互和用電模式的改變。一方面，能效管理系統(tǒng)與光伏、風(fēng)電、儲能系統(tǒng)構(gòu)成戶內(nèi)“分布式微電網(wǎng)”，可以充分利用新能源發(fā)電，提升家庭用電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性；另一方面，能效管理系統(tǒng)能夠很好地響應(yīng)分時(shí)電價(jià)和階梯電價(jià)策略，有效控制電器的運(yùn)行，提高用電效率、減少電量損耗。在政策支持下，甚至可以通過向電網(wǎng)售出多余電量的方式補(bǔ)償消耗的電費(fèi)。

2.信息交互

借助智能電網(wǎng)下電力光纖到戶技術(shù)，與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)將有機(jī)地聯(lián)系到一起，既可以在家庭內(nèi)部實(shí)現(xiàn)資源共享和通信，又可以通過家庭智能網(wǎng)關(guān)與家庭外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息互動(dòng)，同時(shí)，電力光纖富裕的資源將為承載“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)提供可靠暢通的平臺，實(shí)現(xiàn)無處不在的家居智能設(shè)備感知、環(huán)境感知，真正體現(xiàn)信息交互的便捷、快速、泛在，使家居生活更加高效、舒適、安全、便利。

3.低碳發(fā)展

智能電網(wǎng)發(fā)展不僅代表著產(chǎn)業(yè)的提升，同時(shí)還積極響應(yīng)國家節(jié)能減排的政策方針。智能電網(wǎng)進(jìn)入家庭，將對建設(shè)低碳城市起到巨大的推動(dòng)作用。智能電網(wǎng)下的未來家居生活，清潔能源的使用使更多的民眾直接參與低碳城市的建設(shè)，將大大推動(dòng)以用戶或小區(qū)為單元的分布式清潔能源網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，促進(jìn)清潔能源的開發(fā)和應(yīng)用，并推動(dòng)電動(dòng)汽車的應(yīng)用與發(fā)展，由此產(chǎn)生的減排效果十分顯著。以居民家庭太陽能平均日發(fā)電量3千瓦時(shí)測算，每年可減少用煤等能源發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳排放0.96噸，若一個(gè)小區(qū)500戶居民，每年可減少二氧化碳排放480噸。

展望未來，開放互動(dòng)的智能電網(wǎng)已經(jīng)為明天的美景搭起了平臺。通過智能的能效管理策略和人性化的信息設(shè)備，我們的未來家居生活將會(huì)更健康、更舒心，我們未來的生活環(huán)境將會(huì)更綠色、更美好。