智能電表——科技讓生活更美好

張俊卿

摘要：本文討論智能電表如何幫助電力公司監(jiān)測電能的使用狀況。利用這些監(jiān)測數據，電力公司能夠與用戶一起達到降低能耗的目的，整合各種可再生能源，最終實現低碳環(huán)保的運行目標。

關鍵詞：智能電網? 智能電表? 電能管理

引言

現今的電力公司以及消費者均對于智能電網所具備的一系列好處予以了認可。但是對于在實際的應用當中智能電表可不可以將自身效益加以發(fā)揮這個方面業(yè)界尚有許多不同的想法。本文重點對于智能電表怎樣對電力公司監(jiān)測電能的使用情況予以幫助這個方面進行論述。并將改監(jiān)測數據加以合理利用，電力公司可以和用戶達到共同的目的——降低能耗。而當這一天真正到來的時候，最大的贏家便是環(huán)境。

1 智能電網的涵義

智能電網，對于多數人來說，只是對于房屋當中新電表和氣表以及水表的統(tǒng)稱罷了;但是，還對于有些人來講，安裝在建筑外面的有害高頻輻射源就是智能電網;智能電網對于另外一些人來講，則為一種新網絡，這種網絡把所有耗電的對象連接在一塊。半個多世紀的微利運營后，對于電力公司來講，他們早就沒有任何積極性來將其現在存在的基礎架構進行升級。不光這樣，消費者對于沒有概念地消費資源已經變成了一種習慣，只要在該月月底乃至更長的時間之后對電費賬單進行支付便可。智能電網作為一種新網絡是將現有的電力基礎設施進行了完全的覆蓋。其在發(fā)電和配送乃至消耗環(huán)節(jié)分別進行能源的量度，而后經由網絡這個平臺進行量度結果的傳送。消費者以及電力公司間的通信是允許智能地對于電網情況制定決策。智能電網可以允許我們還有電力公司方面訪問能源信息的速度加快，在這點上是和智能手機對于我們獲知信息的渠道的概念是一致的。倘若可以將每臺關鍵設備的能耗進行量度，并且將其向電力公司采用了新技術的和管理的計算機終端進行反饋，然后把信息向消費者進行提供以便其進行相關的查詢等，這是一種怎樣的情形想必大家都可以想象到了。可以肯定的是，對于浪費能源設備和節(jié)省能源還有保護環(huán)境的機會，我們都可以經由這種認知來對其在第一時間進行判斷。

2 智能電表概述

2.1 智能電表的概念 智能電表，其主要的功能是把家庭抑或是商業(yè)消耗的電能加以記錄，并且將數據送往電力公司（以15分鐘為一間隔）。這項被稱為“能源計量”的任務發(fā)生于儀表的內部。保證精確以及可靠在能源的計量的過程當中是及其必要的，這極大的方便了電力公司對于耗電量的準確把握，而且這不會造成在消費者那里多收費這一情況的出現。現在很大一部分的現代計量都是經由半導體器件來完成的。集成電路也承擔給電力公司傳回數據的過程。這些器件要么采用電力線來作通信線，要么便使用無線通信方式。其射頻輻射小并且在射頻很難穿透的環(huán)境當中是比較適合的，這也是電力線通信的一大優(yōu)點。電表只是智能電表的一種形式罷了，其還應用于家庭還有商業(yè)建筑等等情況。當對測量裝置，（有些情況下還將通信裝置包含其中）進行配備之后，數據中心還有工廠乃至電器便由此實現了智能化。能源計量指的便是這些信息經由測量能耗送回至電力公司或者是家域網的過程。能源計量也被再生能源所依賴。一個很常見的例子就是對建筑物太陽能板所產生的電能進行計量。有效的能源計量是要精確并且可靠的。

2.2 智能電表的主要作用 智能電表作為智能電網的重要的一部分，以電力公司的角度來說是提供了一個降低峰值負荷的機會。而對于電力公司來講，一項十分苦難的挑戰(zhàn)是管理高峰期的能耗。

3 以智能電表為基礎的電能管理模式

可以試想這樣一個畫面：在一個夏季的周末，天氣十分炎熱，在早上起床前耗電量較低。在起床以后，您所增加的電網負荷伴隨著電視的打開和咖啡壺還有部分照明燈的開啟而逐漸增大;在這之后，您開始使用計算機，緊接著便是打開那間屋子的空調了。因為在工廠里，工作設備會在白天的工時間產生相當大熱量，以至于全天都需要使用空調來對溫度進行調節(jié)。在工作日后，人們還要在家中使用空調以及電器，電能的需求量進持續(xù)變大。耗電量的高峰一般都是在傍晚時分，耗電量較少的時候是當溫度下降還有人類的活動變少時。因為冬季大多有使用天然氣加熱的情況，所以對于的電力需求的還不至于那么高。

3.1 傳統(tǒng)的電能管理模式 對于電力公司應怎樣管理波動性的電能需求這方面，筆者認為應該注意以下幾個方面：首先，可供給電力公司來進行儲存的電能的選擇是很少的。峰值需求要求了電力公司必須有強大的發(fā)電設施來對其進行滿足，要對斷電狀況進行避免還要求其具備相當的裕量。火力發(fā)電廠以及水力發(fā)電二者結合的方式也被一些典型的電力公司所采納，以此來對基本負荷的供電加以保證。及時上述的發(fā)電途徑都為電力的主要來源，但是其中水力發(fā)電的響應速度過慢，變化著的需求量難以被這種方式所滿足。天然氣渦輪機還有石油的響應速度較快，所以可以將電能的供應量予以加大，從而使得用電量的變化需求以及整天的用電高峰予以滿足。在陽光充足的白天，可以為日間的供電有一定積極作用的還有太陽能裝置。以上便是電力公司長時間以來供應以及管理電力的方式。

3.2 以智能電表為基礎的電能管理模式 再想象一下這樣的畫面，在夏季的某一天，天氣十分炎熱，某個場合被全面部署了可靠通信能力很高的高精度智能電表。該智能電表在白天供電需求量增大的時段會間隔一刻鐘把實時用電量數據發(fā)至上級電力公司使之可以快速判斷用電的峰值點。電力公司便經由該用電量數據實行這樣的措施——分時計價。根據這個規(guī)則，假若用戶在高峰期間用電便需要支付高昂的費率。商業(yè)用戶抑或是消費者乃至數據中心均選擇由電力公司或者是第三方控制其電氣系統(tǒng)以降低電費或者是節(jié)能。電力公司在氣溫升高的情況之下會對空調機的溫度監(jiān)控器進行遠程調節(jié)，只需使家庭還有辦公室的溫度進行略微的升高就能達到最終的目的——節(jié)能。最終的用戶對這樣的自動中斷服務甚至都感覺不到。電力公司在中午的時候會實時將來源于風能抑或是太陽能系統(tǒng)的再生能源予以反饋。這些可以為電網提供可觀的電力且輸送至最近的用電設施的電力來源就是分布式發(fā)電。電力公司啟動的發(fā)電機會因為對于分布式發(fā)電利用變得更少，那些發(fā)電機缺少可再生能源環(huán)保，都是采用的燃油。電力公司的發(fā)電負荷會因精確的測量數據以及良好的控制機制而減輕，且允許預留更低的裕量。倘若將來負荷增大，那么只需插入充電站的電動汽車便能做到自動切換至供電功能來向電網進行電能的輸送。

綜上，高峰期的峰值載荷完全可以經由智能電網達到降低的目的，不單單節(jié)約了電能，也是的所需要的發(fā)電總量大大降低。智能電網的強大的靈活性這一強大優(yōu)勢還可以保證在非高峰期時以更大的容量進行工作，以方便為了早時被用作電源的電動汽車進行充電，一定程度上保證了消費者使用空調的時間得以延長。在理想的情況之下，清潔能源可用作晚間的電力的來源，譬如說水力發(fā)電站還有其他形式的可再生能源。

4 以可再生能源為基礎的分布式發(fā)電模式的分析

4.1 現實結果 降低峰值負荷最終都會被電力公司或者消費者所同意，可再生能源的分布式發(fā)電使用將會極大程度地降低我們對于環(huán)境資源的依賴程度。也許會存在這樣的聲音，這些“理想狀態(tài)”聽起來很好，但是，我們仍然需要等等看。看看這一切是不是可以平滑過渡，不局限于時間或者是地點，其都可以保證運轉的正常進行。倘若電力公司以及消費者一起來努力為節(jié)能做貢獻，那么將對智能電網的優(yōu)勢不存在任何疑問，但是，這在現實當中是不是可行的呢？

4.2 遠景展望 現今，世界上的多數國家均先后對智能電表投資計劃予以制定。依照相關的數據得知，智能電網經由在再生能源的整合和節(jié)能，降低用電量的方面都為改善環(huán)境做出了巨大的貢獻。但倘若電網的規(guī)劃不盡合理且與消費者的參與相脫離抑或是對消費者沒有進行適當的培訓，那么，這是沒辦法使得利益實現最大化的。消費者的意識的增強不可能經由機器控制來實現。智能電表和太陽能板以及電動汽車只是供人們日常所使用的工具。智能電表的成功與否取決于你與我——我們這些聰明的消費者。

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