智能電表真的節(jié)能嗎?
節(jié)能熱潮涌動(dòng)
智能電表未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)格局分析
最近幾年,人們對(duì)能源的關(guān)注越來(lái)越密切,節(jié)能省電已成為所有人關(guān)注的焦點(diǎn)。而隨著技術(shù)的進(jìn)步和國(guó)家政策的支持,智能電網(wǎng)也在幾年里迅速成為大家熱議的話(huà)題。作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵終端,智能電表?yè)?dān)當(dāng)著重要的角色。越來(lái)越多的半導(dǎo)體芯片廠(chǎng)商已經(jīng)進(jìn)入這個(gè)行業(yè),在業(yè)界被人們所熟知的有如Maxim,Silicon Labs,Atmel,PI,TI,Renesas,Infineon,ST,ADI,F(xiàn)reesale,IDT等。他們提供有著各自?xún)?yōu)勢(shì)的智能電表產(chǎn)品、方案以及各種部件,以求在這個(gè)巨大市場(chǎng)里分一杯羹。
智能電表之所以能被稱(chēng)為“智能”不僅在于它能夠省電,還在于它不但能夠準(zhǔn)確的記錄到電量使用狀況,還能將相關(guān)的信息記錄反饋到電網(wǎng)公司的服務(wù)器中心,同時(shí)還能通過(guò)預(yù)充電費(fèi),自動(dòng)扣費(fèi)等模式方,對(duì)管理提供便利。
由于其智能化程度高,大大便利并滿(mǎn)足了人們的智能生活需求,智能電表在中國(guó)乃至全球都獲得了極大的關(guān)注。尤其是在中國(guó)這個(gè)大市場(chǎng),智能電表是一個(gè)龐大的蛋糕。隨著智能化社會(huì)日益深化發(fā)展,智能電表的表現(xiàn)尤為重要。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司IHS報(bào)告指出:到2016年年底,全球智能電表的安裝量將翻番。IHS表示,截止到2011年年底,在全球已安裝的14.3億臺(tái)電表中,帶有“智能”通信功能的電表占比不到18%。而且這些電表不但包括老式的單向先進(jìn)抄表系統(tǒng)(AMR),也有帶有通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GPRS)功能的電表,同時(shí)有可提供雙向通信的住宅用智能電表。
據(jù)IHS預(yù)測(cè),隨著歐洲先進(jìn)電表項(xiàng)目的投入運(yùn)行,全球先進(jìn)電表出貨量將在2015年激增。而全球智能電表市場(chǎng)的增長(zhǎng)依靠發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)體,因此中國(guó)則是智能電表最重要的市場(chǎng)。
中國(guó)智能電表市場(chǎng)龐大,我們更期待本土廠(chǎng)商的出色表現(xiàn),但爭(zhēng)食者眾多,達(dá)爾文進(jìn)化論在此同樣適用。究竟誰(shuí)能最終脫穎而出獲得頭籌,一統(tǒng)智能電表江湖?未來(lái)尚有很多未知之謎值得我們?nèi)テ诖ネ诰颍ヌ接憽?br style="word-wrap: break-word;" />
節(jié)能的關(guān)鍵
如何打好智能電表這張王牌
智能電表已開(kāi)始在世界各地全面普及。日本最大的電力公司——東京電力也計(jì)劃從2014年度開(kāi)始導(dǎo)入智能電表。通過(guò)與家用電器等聯(lián)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能化的自動(dòng)化技術(shù)也在研發(fā)之中。
自從美國(guó)發(fā)明家托馬斯·愛(ài)迪生于1879年發(fā)明了實(shí)用的白熾燈泡以來(lái),世界各地不斷鋪設(shè)電網(wǎng)。近年來(lái),受環(huán)境及能源短缺等問(wèn)題影響,各國(guó)開(kāi)始發(fā)展可提高電網(wǎng)總體可靠性及效率的新一代供電網(wǎng)。
2016年市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)1億臺(tái)
考慮導(dǎo)入智能電表的國(guó)家和地區(qū)并非只有歐美和日本。以亞洲為例,中國(guó)和韓國(guó)也在推進(jìn)導(dǎo)入智能電表的計(jì)劃。據(jù)美國(guó)調(diào)查公司IDC介紹,估計(jì)2016年智能電表的全球年供貨量將從2011年的2540萬(wàn)臺(tái)增至1.402億臺(tái)。目前全球正在使用的電表共有17億臺(tái),其中的大多數(shù)遲早會(huì)換成智能電表。
尤其是日本,人們對(duì)智能電表的關(guān)注度很高。在東日本大地震后因核電站停運(yùn)而導(dǎo)致電力短缺的背景下,日本政府、能源行業(yè)、家電行業(yè)及通信行業(yè)等都對(duì)智能電表極為關(guān)注。東京電力2012年3~4月向用戶(hù)征求了智能電表性能參數(shù)的相關(guān)意見(jiàn),共從88家企業(yè)收到了482條意見(jiàn)。
關(guān)于東京電力的智能電表,用來(lái)測(cè)量用電量的“測(cè)量部分”的性能參數(shù)已確定,目前正在制定通信功能規(guī)格。除了生產(chǎn)現(xiàn)有電表的東光東芝儀表系統(tǒng)公司、大崎電氣工業(yè)、三菱電機(jī)、GE富士電機(jī)儀表及Enegate五家公司之外,松下也已宣布參與該業(yè)務(wù)。
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表
智能電表的規(guī)格因國(guó)家或地區(qū)不同而異,但要求的功能基本相同。包括“遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表”、“遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)”、“能耗量可視化”、“與HEMS(家用能源管理系統(tǒng))等EMS的聯(lián)動(dòng)”,以及實(shí)現(xiàn)這些功能的技術(shù)“雙向通信”五項(xiàng)功能。
2000年代初意大利和瑞典開(kāi)始導(dǎo)入的早期智能電表被稱(chēng)為“自動(dòng)抄表器(AMR)”。AMR所需要的功能只有采用單向通信方式的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。
導(dǎo)入AMR的主要目的是,降低企業(yè)的抄表業(yè)務(wù)成本以及通過(guò)提高抄表精度來(lái)增加收益。以前的模擬式電表需要抄表員前往現(xiàn)場(chǎng),用肉眼讀取儀表數(shù)值。而AMR具備紅外線(xiàn)等通信功能,抄表員可通過(guò)將抄表器伸到儀表前面,或在附近穿過(guò)的方法,以半自動(dòng)方式收集抄表數(shù)據(jù)。
實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化之后,少量抄表員就能負(fù)責(zé)大區(qū)域內(nèi)的抄表工作,所以對(duì)于電力公司而言,可以降低人工費(fèi)。而且,因?yàn)橄四恳暢礤e(cuò)誤,電力公司還可以更加準(zhǔn)確的掌握用電量。也就是說(shuō),要求用戶(hù)支付的電費(fèi)總是正確的,這有助于提高收益。
后來(lái),AMR還追加了采用雙向通信方式的遠(yuǎn)程操作功能,并被稱(chēng)為“自動(dòng)抄表管理(AMM)”系統(tǒng)。追加遠(yuǎn)程操作功能的主要目的是防止非法使用電力/燃?xì)狻H绻腥送ㄟ^(guò)非法操作儀表等非法使用電力/燃?xì)猓娏?燃電公司就能通過(guò)遠(yuǎn)程操作AMM,迅速中斷供應(yīng)。
但導(dǎo)入AMR或AMM的上述目的均對(duì)能源公司有利,對(duì)于用戶(hù)而言,反而有可能以轉(zhuǎn)嫁為電費(fèi)或燃?xì)赓M(fèi)的形式負(fù)擔(dān)導(dǎo)入成本。因此,除了能源行業(yè)之外,以前人們對(duì)智能電表的興趣并不大。
但近年來(lái),因環(huán)境和能源問(wèn)題意識(shí)在全球范圍內(nèi)高漲,情況突然發(fā)生了變化。以發(fā)達(dá)國(guó)家為中心,很多用戶(hù)的消費(fèi)行動(dòng)開(kāi)始注重節(jié)能。而且,太陽(yáng)光及風(fēng)力等可再生能源提供的電力流入電力系統(tǒng)的“逆潮流”,會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)總體不穩(wěn)定,這種情況也被視為一大問(wèn)題。因?yàn)檫@些原因,使用智能電表來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能化和電力系統(tǒng)穩(wěn)定化的機(jī)會(huì)越來(lái)越成熟。
在這些潮流的推動(dòng)下,智能電表的導(dǎo)入目的又增加兩個(gè)。一個(gè)是讓用戶(hù)依次掌握電力或燃?xì)獾氖褂昧浚⒍酱倨錅p少使用,另一個(gè)是通過(guò)與電力/燃?xì)夤竞陀脩?hù)的EMS聯(lián)動(dòng),達(dá)到總體供求平衡。前者已經(jīng)在部分國(guó)家進(jìn)入實(shí)用階段,從智能電表獲取并顯示信息的住宅用顯示器已在美國(guó)等地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。
節(jié)能化自動(dòng)技術(shù)也在研發(fā)之中
關(guān)于后者,美國(guó)等國(guó)家已開(kāi)始提供根據(jù)總體供求平衡來(lái)調(diào)整用戶(hù)能源使用量的“需求響應(yīng)(DR)”服務(wù)。而且,使DR實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的“自動(dòng)需求響應(yīng)(ADR)”研究也十分活躍。其中,美國(guó)勞倫斯伯克力國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的通信數(shù)據(jù)模式“OpenADR”因被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)采用而備受關(guān)注。
OpenADR由運(yùn)營(yíng)商的ADR服務(wù)器向用戶(hù)發(fā)送“DR信號(hào)”。DR信號(hào)可以發(fā)送節(jié)能請(qǐng)求、能源價(jià)格信息及能源系統(tǒng)可靠性等信息,并委托用戶(hù)考慮如何對(duì)應(yīng)。
比如,HEMS及BEMS(大樓用能源管理系統(tǒng))的控制器經(jīng)由智能電表等接到請(qǐng)求節(jié)能的DR信號(hào)時(shí),控制器會(huì)制定總體節(jié)能計(jì)劃,并按照該計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備控制。
日本也在進(jìn)行OpenADR實(shí)證實(shí)驗(yàn),早稻田大學(xué)研究生院先進(jìn)理工學(xué)研究系教授林泰弘主導(dǎo)的計(jì)劃已開(kāi)始實(shí)施。但ADR技術(shù)尚在研發(fā)之中。
智能電表和控制器的職責(zé)分配便是研發(fā)內(nèi)容之一。有意見(jiàn)稱(chēng),如果能源公司啟動(dòng)ADR服務(wù),站在公平性的角度考慮,就應(yīng)該讓所有用戶(hù)都能使用。如果只能由控制器控制設(shè)備的話(huà),沒(méi)有導(dǎo)入HEMS或BEMS的用戶(hù)就無(wú)法使用ADR。因此,目前人們還在討論在智能電表中嵌入部分設(shè)備控制功能的方法。但也有意見(jiàn)稱(chēng),設(shè)備控制應(yīng)全部交給控制器完成,智能電表的功能應(yīng)盡量簡(jiǎn)化。
此前一直采用單機(jī)形式的儀表將具備“聯(lián)動(dòng)”功能。而且,還將隨著巨額投資的實(shí)施成為能源管理基礎(chǔ)設(shè)施。
智能電表不僅會(huì)對(duì)電力及燃?xì)庀到y(tǒng),還會(huì)對(duì)家庭、企業(yè)、家電、通信及EV(純電動(dòng)汽車(chē))等帶來(lái)沖擊。由智能電表構(gòu)建的基礎(chǔ)設(shè)施將變成新服務(wù)和技術(shù)誕生成長(zhǎng)的“搖籃”。ADR可以說(shuō)是這方面最典型的例子。在智能電表進(jìn)步的同時(shí),兼顧“生活舒適性”和“節(jié)能性”的先進(jìn)ADR服務(wù)和技術(shù)也會(huì)問(wèn)世,為了與之對(duì)應(yīng),HEMS、BEMS、各種家電及EV也有望取得進(jìn)步。
網(wǎng)友討論:
黃色的小金橘:中國(guó)提出建設(shè)國(guó)家智能電網(wǎng)概念之后,與之直接配套的智能電表開(kāi)始成為關(guān)注的焦點(diǎn)。智能電能表是一種新型電能表,相對(duì)以往的普通電能表,除具備基本的計(jì)量功能外,智能電能表是全電子式電能表,帶有硬件時(shí)鐘和完備的通信接口,具有高可靠性、高安全等級(jí)以及大存儲(chǔ)容量等特點(diǎn),完全符合中國(guó)未來(lái)發(fā)展“節(jié)能環(huán)保”的要求。
小黑羊:目前,國(guó)內(nèi)智能電度表從結(jié)構(gòu)上大致可分為機(jī)電一體式和全電子式兩大類(lèi)。機(jī)電一體式,即在原機(jī)械式電度表上附加一定的部件,使其既完成所需功能,又降低造價(jià)且易于安裝,其計(jì)量精度一般不低于機(jī)械計(jì)度式計(jì)量表。全電子式則從計(jì)量到數(shù)據(jù)處理都采用以集成電路為核心的電子器件,從而取消了電表上長(zhǎng)期使用的機(jī)械部件,與機(jī)電一體化電度表相比具有電表體積減小,可靠性增加,更加精確,耗電減少,并且生產(chǎn)工藝大大改善。就目前看來(lái),智能電表肯定能實(shí)現(xiàn)智能化要求,節(jié)省了大量的人力物力,但是智能電表是否真的節(jié)電,其實(shí)是有待商賈的。不過(guò)國(guó)內(nèi)智能電表的使用情況,還并未實(shí)現(xiàn)全智能化,大多是半智能化,這條路應(yīng)該還很長(zhǎng)吧!
bewin:智能電表本應(yīng)是好事。曝光安裝智能電表后電費(fèi)飆升案例時(shí)有發(fā)生,質(zhì)疑電表質(zhì)量和電力公司從中作梗。其實(shí)這一現(xiàn)象在英美等國(guó)早有前科:安裝智能電表并不一定意味著電費(fèi)的下跌,它并沒(méi)有智能到可以主動(dòng)節(jié)省用電量,目前階段來(lái)說(shuō),它只是一個(gè)優(yōu)化人們用電習(xí)慣的工具,而充分的使用知識(shí)普及才能確保智能電表推廣成功,中國(guó)電力公司缺乏普及使用常識(shí),只是簡(jiǎn)單粗暴的“一安了之”,卻讓本該節(jié)能的智能電表成為電費(fèi)剝削者。

責(zé)任編輯:廖生玨
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