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“从电动汽车到冰箱,一个可接入目前互联网10~100倍数量的设备、前所未有的网络也许即将诞生。仅在我们这个领域,智能电网就有望发展为10亿美元规模的市场”(美国思科系统网络系统和安全解决方案营销副总裁MarieHattar)。“应当将家庭设备的能源利用状况更及时地告知消费者。当然,必须采用开放、非独占的方式。这其中会产生新的革新”(美国谷歌)。“在2015年之前,本公司的多数家电产品将支持智能电网”(美国著名白色家电厂商惠尔普)。
在美国,旨在提高输电网基础设施性能的各种举措方兴未艾。从借助电力IT技术提高电力网性能这个角度来看,这些输电网可以称为“智能电网”。目前,不仅是美国的电力运营商及电力设备类企业,就连美国IBM、谷歌及思科系统等IT类厂商,美国英特尔及美国德州仪器(TexasInstruments,TI)等半导体厂商,以及美国VerizonWireless等通信运营商,都在大力宣传各自采取的措施。
用通信技术管理能源
智能电网的概念是指,从发电运营商的发电设施,直到输电、变电以及用户(企业、工厂以及普通家庭),均采用通信/IT技术来解决问题。
智能电网的具体用途极其广泛。在输配电网处设置传感器,以便及早检测到停电等故障;将太阳能发电等可再生能源接入电力系统时※1所需的控制;针对电动汽车及插电式混合动力车完善基础设施;在电力使用高峰时调整家庭及工商部门用电量的“用电需求管理(DemandSideManagement)”※2;以及保证上述控制顺利实施的网络控制型仪表“智能仪表”等,不一而足。这些用途的共同点是都积极采用了通信技术。
1电力系统,指处于电力公司管辖之下,在电力公司的指令下,从可进行供需控制以及电压和频率调整的电源供给的电力。又称为系统电力。
2用电需求管理,指通过电力需求方的调整及控制,以均衡用电量的方法。有的业内人士将其理解为与“DemandResponse(需求响应)”同义。
例如智能仪表,通过在电表中增加广域无线(3G网、或者900MHz频带的多跳型(Multi-hop)通信等)及近距离无线/电力线通信功能,便可实现远程医疗以及宅内设备控制,其研发工作目前正以此为目标日益推进。仅在加利福尼亚州,预计今后就有多达数千万台的仪表将更换成智能仪表。“目前,我们每天安装6000台智能仪表,累计已安装了230万台。所有这些仪表的数据统计工作只需3个半小时即可完成”(加利福尼亚州电力运营商——美国太平洋天然气和电力(PacificGasandElectric,PG&E)负责人)。
电力运营商追求“智能”
美国IT类企业之所以对智能电网概念趋之若鹜,理由大致有两个(图1)。即:①美国电力运营商已开始着手通过导入通信/IT技术,来解决与输配电网相关的众多难题,②美国奥巴马政府拨出的多达100多亿美元、投向智能电网关联业务的巨额投资。
图1智能电网在美国方兴未艾的理由
美国电力运营商在来自联邦政府的各种压力下,正着手导入智能电网。联邦政府计划向相关业务最多投资1万1千亿日元,这最终吸引了众多企业的参与。
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