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智能電網的好處有哪些

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:32:31 來源:中國能源報

  現有電網問題多

  自上個世紀誕生以來,電網就一直沒有做過大的改變。世界上的首個電網是按“單行線”建造:一(yi)端(duan)是(shi)發(fa)電(dian)廠(chang),另(ling)一(yi)端(duan)是(shi)用(yong)電(dian)消(xiao)費(fei)者(zhe)。多(duo)年(nian)以(yi)來(lai),這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)被(bei)廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong),也(ye)帶(dai)動(dong)了(le)工(gong)業(ye)國(guo)家(jia)的(de)經(jing)濟(ji)增(zeng)長(chang)及(ji)電(dian)力(li)普(pu)及(ji)。但(dan)現(xian)在(zai)它(ta)已(yi)經(jing)明(ming)顯(xian)過(guo)時(shi)了(le)。

  如今,世界各國都投入巨額資金發展各種清潔能源技術,如太陽能電板、風力渦輪機、電dian動dong汽qi車che等deng等deng。但dan綠lv色se能neng源yuan來lai源yuan分fen散san且qie缺que乏fa連lian續xu性xing,這zhe讓rang綠lv色se能neng源yuan發fa電dian很hen難nan並bing入ru現xian有you的de電dian網wang。這zhe種zhong缺que陷xian致zhi使shi清qing潔jie能neng源yuan在zai實shi際ji應ying用yong領ling域yu舉ju步bu維wei艱jian。美mei國guo西xi北bei太tai平ping洋yang國guo家jia實shi驗yan室shi的de研yan究jiu就jiu表biao明ming,美mei國guo目mu前qian所suo發fa電dian量liang能neng將jiang現xian有you的de73%chuantongqiyouqichehuanweidiandongqiche,danyinyouxiedianlinanyibingruxianyoudianwangshidiandongqichechongdiankunnan,zuzhiletazaiquanmeidepuji。yinci,weileshinengyuangongyingshunyingnengyuanxuqiu,shijiegeguohaixuduidianwangzuodashoushu,rangqigengjiazhinenghua。

  chuantongdianwangmoshicunzaideyidawentishi,tadedianlifenpeixitongquefatoumingdu,zhezaixiaofeizhekanlaiyouweituchu。xuduoyonghuzaishoudaodianligongsidezhangdanzhiqiandoubuqingchuzijidaodiyongleduoshaodian。tongshi,renmenyebuqingchutamensuoyongzhidianshicongheerlai,shihuashiranliaofadianhaishikezaishengnengyuanfadian,yijizaifadianguochengzhongchanshengleduoshaofeiqi。ciwai,xianyoudianwangduidianligongyingzhongduanquefaxiangyingyujing,dianwangfashengguzhangshishenzhihaixuxiaofeizhetixingqiyejinxingweixiu。youyanjiurenyuanjiuzhichu,zaisuoyoudexingyezhong,dianlixingyewangluozuiquefanengjiandu(不論是對消費者還是發電廠)。

  智能電網更加綠色、高效

  許多科學家相信,解決這些問題的方法是將計算機應用於電網之中,將數字傳感器、遙控裝置等加入現有的電力傳輸及分配係統會使電網變得更加智能、綠色、高效。而且這樣的“智能電網”能更加及時、透明地反應電網狀況。此外,“智能電網”還(hai)有(you)更(geng)多(duo)的(de)優(you)勢(shi)。例(li)如(ru),它(ta)能(neng)處(chu)理(li)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)所(suo)發(fa)電(dian)力(li),能(neng)協(xie)調(tiao)電(dian)力(li)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian),能(neng)為(wei)消(xiao)費(fei)者(zhe)提(ti)供(gong)電(dian)力(li)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang),也(ye)能(neng)讓(rang)發(fa)電(dian)廠(chang)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)監(jian)控(kong)電(dian)網(wang)。而(er)這(zhe)些(xie)優(you)勢(shi)都(dou)能(neng)幫(bang)助(zhu)電(dian)廠(chang)減(jian)排(pai)。科(ke)學(xue)家(jia)相(xiang)信(xin),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)能(neng)徹(che)底(di)改(gai)變(bian)現(xian)有(you)電(dian)網(wang)的(de)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)。

  要yao將jiang現xian有you傳chuan統tong電dian網wang升sheng級ji為wei智zhi能neng電dian網wang,要yao做zuo大da量liang改gai變bian。從cong電dian力li運yun輸shu和he分fen配pei角jiao度du來lai說shuo,輸shu電dian線xian路lu中zhong需xu要yao安an裝zhuang傳chuan感gan器qi以yi及ji一yi些xie數shu字zi設she備bei,這zhe些xie設she備bei可ke以yi讓rang電dian廠chang更geng加jia有you效xiao、可靠地控製電力的運輸、分配。例如,現有電網的大多監控及數據采集係統都以4秒為周期向電廠提供關於輸電線狀態的信息。但如果安裝上一種名為“同步測定器”的裝置,電廠就能在1秒鍾之內獲得30次ci甚shen至zhi更geng多duo的de關guan於yu電dian網wang狀zhuang態tai的de信xin息xi,這zhe樣yang一yi來lai,電dian廠chang就jiu能neng更geng準zhun確que地di掌zhang握wo電dian網wang的de健jian康kang狀zhuang況kuang。美mei國guo西xi北bei太tai平ping洋yang國guo家jia實shi驗yan室shi的de研yan究jiu員yuan表biao示shi,電dian網wang同tong步bu測ce定ding器qi可ke以yi在zai用yong電dian高gao峰feng到dao之zhi前qian給gei電dian廠chang一yi定ding的de警jing告gao,以yi預yu防fang用yong電dian高gao峰feng來lai帶dai的de大da範fan圍wei電dian力li中zhong斷duan。

  另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)改(gai)變(bian)是(shi)在(zai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)中(zhong)引(yin)進(jin)了(le)智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)。智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)能(neng)實(shi)時(shi)追(zhui)蹤(zong)用(yong)戶(hu)的(de)用(yong)電(dian)情(qing)況(kuang),並(bing)將(jiang)所(suo)得(de)有(you)用(yong)信(xin)息(xi)傳(chuan)給(gei)電(dian)廠(chang)。實(shi)際(ji)上(shang),智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)早(zao)在(zai)幾(ji)十(shi)年(nian)前(qian)就(jiu)已(yi)經(jing)應(ying)用(yong)於(yu)商(shang)業(ye)、工業領域。不過近幾年來,智能儀表成本價格大幅降低使其能廣泛應用於各個領域。

  智能儀表在消費者與發電廠之間建立起“雙向”信息交流渠道。一旦安裝,發電廠就能更輕易地找到電力在儲存、yunshuguochengzhongfashengsunhaodejutifangwei,yinweitabimianlerengongduquceliangyidebiyao,yemianquleyixilieweihuodeyigetedingcanshuerdailaidemafan。zaixianyoudianwangzhong,weilededaoyigetedingcanshu,gongzuorenyuanyoushibixuqieduanhuokaiqimougegongdianxianludedianyuan。yixiezhinengyibiaohainengbangzhuyufangdaodiandefasheng。jumeiguoABI研究公司的統計,目前,全世界範圍內共安裝了7600萬個智能儀表,而且這一數字有望在2013年增至1.55億。意大利暫時在智能儀表安裝上領先世界。自2001年起,意大利國家電力公司共在其電網中安裝了3000萬個智能儀表。美國也不甘落後,在未來幾年,加利福尼亞計劃安裝1200萬個智能儀表;安大略湖省甚至宣稱要在2010年之前讓每家每戶都用上智能儀表。

  但安裝智能儀表僅僅隻是通向智能電網的第一步。在安裝智能電網之後,還需要有相應的智能電器與其相呼應,如智能空調、冰箱、電(dian)視(shi)機(ji)等(deng)等(deng)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai),人(ren)們(men)就(jiu)能(neng)通(tong)過(guo)家(jia)中(zhong)的(de)讀(du)數(shu)器(qi)或(huo)聯(lian)網(wang)入(ru)口(kou),更(geng)清(qing)楚(chu)地(di)了(le)解(jie)自(zi)家(jia)的(de)用(yong)電(dian)信(xin)息(xi),為(wei)空(kong)調(tiao)設(she)置(zhi)最(zui)佳(jia)溫(wen)度(du),或(huo)者(zhe)選(xuan)擇(ze)更(geng)清(qing)潔(jie)綠(lv)色(se)的(de)電(dian)力(li)來(lai)源(yuan)。

  除(chu)了(le)給(gei)電(dian)廠(chang)更(geng)有(you)力(li)的(de)監(jian)控(kong)之(zhi)外(wai),智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)還(hai)可(ke)以(yi)讓(rang)電(dian)廠(chang)變(bian)得(de)更(geng)有(you)靈(ling)活(huo)性(xing)。這(zhe)一(yi)點(dian)特(te)別(bie)體(ti)現(xian)在(zai)智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)一(yi)天(tian)之(zhi)內(nei)電(dian)力(li)供(gong)需(xu)狀(zhuang)況(kuang)的(de)不(bu)同(tong)隨(sui)時(shi)調(tiao)整(zheng)電(dian)力(li)價(jia)格(ge)。這(zhe)一(yi)招(zhao)對(dui)減(jian)少(shao)電(dian)力(li)消(xiao)費(fei)十(shi)分(fen)有(you)效(xiao)。有(you)實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming),如(ru)果(guo)提(ti)前(qian)告(gao)訴(su)人(ren)們(men)在(zai)用(yong)電(dian)高(gao)峰(feng)時(shi)電(dian)力(li)價(jia)格(ge)更(geng)高(gao),並(bing)能(neng)及(ji)時(shi)預(yu)測(ce)電(dian)力(li)高(gao)峰(feng)到(dao)來(lai)的(de)時(shi)間(jian)就(jiu)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)緩(huan)解(jie)用(yong)電(dian)高(gao)峰(feng)給(gei)電(dian)網(wang)帶(dai)來(lai)的(de)負(fu)擔(dan)。實(shi)驗(yan)同(tong)時(shi)表(biao)明(ming),如(ru)果(guo)隨(sui)時(shi)都(dou)了(le)解(jie)自(zi)己(ji)的(de)用(yong)電(dian)量(liang),大(da)部(bu)分(fen)人(ren)會(hui)選(xuan)擇(ze)減(jian)少(shao)大(da)約(yue)7%的電力消費;如果再加以更多的刺激,如告訴人們電費上漲,他們則會在用電高峰減少15%甚至更多的消費。科學家稱,他們的最後目標是要讓電器智能化,讓它們在用電高峰或者電價上漲時自動減小功率甚至關閉。

  當dang然ran這zhe種zhong計ji價jia體ti係xi比bi現xian有you的de計ji價jia體ti係xi要yao複fu雜za很hen多duo,但dan它ta卻que能neng給gei消xiao費fei者zhe省sheng下xia大da量liang資zi金jin。美mei國guo西xi北bei太tai平ping洋yang國guo家jia實shi驗yan室shi的de初chu步bu研yan究jiu表biao明ming,安an裝zhuang了le智zhi能neng儀yi表biao之zhi後hou,人ren們men的de平ping均jun用yong電dian費fei用yong比bi以yi前qian減jian少shao了le10%。

  智能儀表同樣為電廠帶來了不少好處。它能使電廠更好、gengjishidipinghengdianlidegongyingyuxuqiu,zaiyongdiangaofengqijianshaodianlixiaofei,zaixuqiuxiangduijiaoxiaoshigulixiaofei。zheyangyilai,yongdiangaofengqishidegongdianyalijiangdedaoyouxiaodehuanjie,congerdianchangkeyibuyongjiangengduodefadianzhanlaimanzugaofengshiqidedianlixuqiu。ciwai,tahainengzengqiangdianlixitongdewendingxing。

  智能電網還能更好地協調太陽能、風能等分散的、間(jian)歇(xie)性(xing)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian),因(yin)此(ci)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)難(nan)的(de)問(wen)題(ti)。根(gen)據(ju)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)收(shou)費(fei)特(te)點(dian),電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)最(zui)佳(jia)的(de)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)將(jiang)是(shi)在(zai)深(shen)夜(ye),因(yin)為(wei)那(na)時(shi)的(de)電(dian)價(jia)最(zui)便(bian)宜(yi)。西(xi)北(bei)太(tai)平(ping)洋(yang)國(guo)家(jia)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)羅(luo)伯(bo)特(te)說(shuo):“如果不利用智能電網平衡電力供應與需求,人們就不得不新建大量的基礎設施,如發電廠,來解決電動汽車充電的問題。”智能電網甚至可以將電車與電網之間的能源流動變成“雙向流動”。可(ke)以(yi)想(xiang)象(xiang),如(ru)果(guo)數(shu)以(yi)百(bai)萬(wan)計(ji)的(de)電(dian)車(che)隨(sui)時(shi)待(dai)命(ming)充(chong)電(dian),它(ta)們(men)將(jiang)成(cheng)為(wei)巨(ju)大(da)的(de)移(yi)動(dong)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong),及(ji)時(shi)吸(xi)收(shou)電(dian)廠(chang)的(de)多(duo)餘(yu)電(dian)量(liang),或(huo)者(zhe)是(shi)在(zai)需(xu)要(yao)時(shi)將(jiang)車(che)內(nei)的(de)電(dian)力(li)返(fan)回(hui)到(dao)電(dian)網(wang)中(zhong)。

  短期看投資大  長期應物超所值

  但想要實施這一切並不便宜。一個智能儀表售價大約為125美元左右,而如果將安裝費用、通訊網絡、數據處理軟件等所需費用都算起來,花費將更高(因為智能儀表每隔15分鍾就能向消費者反映用電信息,所以必須要安裝新的軟件來處理這些信息)。

  美國政府已決定從經濟刺激計劃中拿出40億yi美mei元yuan用yong於yu智zhi能neng電dian網wang改gai造zao。但dan這zhe一yi數shu字zi還hai遠yuan遠yuan不bu夠gou,因yin為wei僅jin僅jin向xiang每mei個ge美mei國guo家jia庭ting各ge提ti供gong一yi個ge智zhi能neng儀yi表biao,就jiu需xu幾ji百bai億yi美mei元yuan。因yin此ci,美mei國guo各ge大da州zhou也ye紛fen紛fen拿na出chu巨ju額e資zi金jin,用yong於yu該gai領ling域yu投tou資zi。加jia利li福fu尼ni亞ya各ge電dian廠chang將jiang在zai未wei來lai幾ji年nian內nei聯lian合he投tou資zi45億美元於電網智能化改造,這意味著美國要在全國範圍內實施此項計劃將要花費超過500yimeiyuan。danxiangduimeiguozaidianlilingyudetouzi,zhebiqianzhinengsuanshijiuniuyimao。juxibeitaipingyangguojiashiyanshiguji,weilaishiniannei,ruguomeiguoxiangyaodadaoyuqidejingjizengchangmubiao,jiubixuxiangchuantongdianwangtouruzijinyue4500億美元。

  同時,這項投資也是物超所值。意大利國家電力公司在全國範圍內安裝3000萬個智能儀表共花費21億歐元,但這項工程現在每年可為該國節省5億歐元資金,因此不出5年,意大利就能收回所有的安裝成本。另據美國谘詢公司Brattle集團統計,如果美國能利用智能電網將國家高峰期用電量減少5%,20年內該計劃將為美國節省660億美元。而智能電網技術至多能將高峰期的用電量減少25%。這樣一來,20年內節省的資金將高達驚人的3250億美元。

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