智慧型電網和美國電網

2022-11-21 20:39:08 字數 3220 閱讀 4678

智慧型電網:是喜是憂

美國現有的電網設施可以用兩個詞來形容:過時、低效。雖然能源公司為使用者供電了,但電網卻不能反饋關於使用者用電的任何資訊,致使改進電能分配效率困難重重。

打造綠色地球是當今世界不可忽視的一大主題,使用可替代能源就是其主要內容,而目前的電網系統處理可替代能源的方法有限。此時,智慧型電網應運而生。

智慧型電網利用數字技術來完成電的傳輸過程,有節約電能、降低成本、增加可靠度和透明度的作用。它能使資訊在供電商和使用者之間雙向流動,確保雙方做出各自最明智的發電和用電決策。它能夠根據需求資訊及時調整**,即在需求大的時候提價,需求小的時候降價。

它也能幫助使用者規劃高能耗家電(空調、熱水器)的使用,避開用電高峰期。如果大範圍的推廣智慧型電網,電能消耗將減少5%-15%。

智慧型電網中的資訊流通管理技術包括:電能的網路和轉換管理、跟蹤電能使用和分配趨勢的感測器和監控裝置、為供電商和使用者提供用電資訊的系統、為整個電能**系統傳送資訊的溝通系統、一些與可控裝置相連的系統(能使這些裝置在電價最低時啟動)。

如果有一種能夠顯示任意時刻的用電量和電價的家用電表,使用者就可以控制自己的用電量以節省電費。通過這些智慧型電表,空調等家電能夠根據電價進行自我調節,或者用大陽能等非傳統能源供電。智慧型電網採用分布式能源系統取代發電站供電的方式,使用來自當地或其他地方的能源為家庭和企業供電。

它不僅能提高能源使用效率,而且能為社會提供37萬個相關的工作崗位。

這就是第一項智慧型電網工程——位於美國科羅拉多州博爾德的智慧型電網城市——備受關注的原因。博爾德智慧型電網城市是智慧型電網建設的試點,由卓越能源公司和博爾德的居民合作,測試小範圍內智慧型電網的可行性。參與者可以上網檢視自己的用電量和電費,利用這些資訊來規劃家用電器的使用,並通過門戶**制定家庭用電量目標和電量使用措施。

智慧型電網城市試圖在每家的房務裡安裝乙個微型發電器,即將太陽能電池**在一起形成「tivo電池」,將電能儲存起來以供以後使用。使用者可以將這種**電池作為備用電能使用,卓越能源公司也可以在用電高峰期使用這種電池以降低電能負荷。該公司還能遠端調控使用者的空調和熱水器等家電,並且得到關於使用者用電的更多資訊。

科羅拉多大學博爾德校區的校長巴德·彼得森(bud peterson)和他的妻子瓦爾(val)就與卓越能源公司一起將他們的房屋改造成智慧型電網城市專案中的房屋模型。他們的房屋由安裝在屋頂上的6千瓦太陽能系統供電,連線了4個空調(可通過網路進行控制)、一輛福特escape插電式混合動力車以及其他和智慧型電網相容的高科技裝置。卓越能源公司能夠檢測到每乙個用電高峰期,以及福特車在路上耗費的電能。

彼得森的房屋裡裝了乙個數字電表,能以不同方法顯示用電資訊——家庭發電和耗電量、備用電源的存量、轉化為汽油的碳的數量、每年因此得以存活的林木的面積等。彼得森也可以通過這個電表,根據房間大小、時間、季節來調節空調。自2023年春季這項工程實施以來,彼得森一家的用電量減少了1/3。

除了卓越能源以外,眾多科技公司和電力公司都看到了智慧型電網的未來。智慧型電網技術為美國經濟復甦帶來了45億美元的資金。

在刺激經濟計畫宣布之前,杜克能源公司(duke energy)就在探索智慧型電網上花費了3500萬美元。在美國北卡羅來納州夏洛特市的實驗性計畫中,杜克公司安裝了8萬個智慧型電表,為家庭和公司使用者提供每分鐘更新的用電量和電費資訊。使用者能夠通過控制高峰期用電和更換低效率裝置來節約電費。

杜克公司計畫投資10億美元用於安裝感測器、智慧型電表和更新辛辛那提市的70萬個使用者的智慧型電網。

弗洛達電力照明公司(florida power and light)將貸款2億美元用於發展智慧型電表,在未來兩年時間裡,這些電表將覆蓋邁阿密的100萬個家庭和企業。電力公用事業公司(center point energy)為休斯頓220萬個城市使用者提供服務,它計畫未來5年在智慧型電網上投資10億美元。這些公司宣布,儘管使用者每個月要多交3.

24美元,但交的這些錢遠比為使用者節約的錢少。

谷歌推出了免費的用電量追蹤**powermeter,能追蹤各種與之相容的裝置,所以它期望企業能生產與powermeter相容的裝置。

無線**公司也垂涎於安裝在加利福利亞、德克薩斯和博爾德等地的雙路電表提供無線通訊連線服務的機會。作為智慧型電網的一部分,這些雙樓電表目前還剛起步,並不成熟。美國**電報公司、t-mobile公司、美國斯普林特公司和威瑞森無線公司正在為與公用事業合作提供智慧型電表和網路間的無線連線而競爭。

通過智慧型電表,使用者可在停電前收到即將停電的提示,還可以遠端遙控裝置,安排一系列用電計畫。

當然,在實施智慧型電網的過程中會遇到一些挑戰,因為改變電網結構是一項艱鉅的任務。雙路電表要求資訊能在使用者和供電商之間相互流通,所以必須確保所有用電的建築都安裝了此類電表。智慧型電網城市的一些參與者抱怨這些電表太高科技、令人頭暈。

瓦爾。彼得森也承認剛開始通過卓越能源公司的**管理用電資訊時,整個流程令人生畏。

智慧型電網並不便宜,費用預計高達750億美元,與新的公用賬單系統相配套的電表的單價為250—500美元。誰來支付這筆費用?由使用者為這個智慧型電網系統付費嗎?

如果使用者們為這項計畫買單了,他們能否得到承諾的回報?智慧型電表的使用是不是太令人生厭?高科技受到網路攻擊的風險是否更大?

德克薩斯州休斯頓市的退休人員傑克·奧利分特向電力公用事業公司支付了444美元來購買智慧型電表。他表示這個價太不值了,「因為根本不知道節約了多少電,我自己可以關掉空調和燈,並不需要乙個如此貴的電表來替我做這些」。其他人也提出了其他減少用電量的方法:

馬塞爾·哈維哥是舊金山的一家消費者權益組織——公用事業改革網路的一名律師,他提出對現有的空調迴圈方案進行擴充套件,以使公共事業單位能夠控制空調,使它們輪流開啟,從而減少對電力系統的需求。他相信通過空調控制裝置來控制溫度會減少用電量,這比智慧型電表的花費低得多,但是能收到大部分的效果。

消費者權益組織宣稱,如果某些消費者不能或不願意使用門戶**,或者不希望能源公司控制他們的家電,並且智慧型電網增加了這些消費者的經濟負擔,那麼他們會抵制智慧型電網。他們也指出,智慧型電網是對人們使用自己家電權利的一種侵犯,雖然他們沒有將使用者的用電資訊透露給他人,但他們確實知道了使用者的用電資訊。加利福利亞州官方提出了一項關於要求所有新住戶安裝遠端可調控可調的議案,但有評論稱這樣做會洩露隱私,該項議案似乎前途堪憂。

對能源公司來說,如果使用者減少了用電量,會使它們的利潤大幅縮水,所以他們會採取一些措施阻礙使用者採用像智慧型電網這樣的省電技術。從短期來看,實施智慧型電網確實費用高昂。由於能源公司和當地社群制定了一些有關新技術和定價的方案,因此我們的「耐心」對智慧型電網的成功實施顯得尤為重要。

【問題】

1、 智慧型電網和美國現有的電網有什麼區別?

2、 智慧型電網對人員、組織和技術有什麼影響?

3、 智慧型電網發展的最大障礙是什麼?

4、 「智慧型」技術還能有利於那些公共設施?舉乙個案例中沒有的例子。

5、 你怎麼看待這些新計畫的發展和推廣?怎麼才能提供更好的服務和應用?

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