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歐美各國開展利用IT技術抑製電力消費高峰的實驗 快速推進智能電表的應用
2011-7-21 17:20:17

    
  在歐洲,意大利、瑞典幾乎所有家庭都安裝了智能電表(表1),英國、西班牙、法國正在研究在2018~2020年實現所有家庭安裝;美國通過政府補貼正在快速普及,2010年安裝數量已經超過了1500萬部,2013年計劃實現安裝5200萬部,使美國全國電表的三分之一替換為智能電表。
  
  美國
  
  2010年中期安裝完1500萬部。2013年計劃安裝完5200萬部(相當於美國全國電表的三分之一)、2015年普及率達到50%。
  
  歐洲
  
  意大利、瑞典幾乎所有家庭都安裝了智能電表。英國、西班牙、法國正在研究在2018~2020年實現所有家庭安裝。歐盟要求加盟國根據歐盟指令(第3次歐盟電力自由化指令)在2020年至少安裝普及80%。
  
  日本
  
  各電力公司已經開始實驗。安裝數最多的是關西電力,截至2010年11月底已安裝61萬戶。根據日本新版能源基本計劃,計劃在2020年之後對所有申請用戶都安裝智能電表。
  
  智能電表最初的安裝目的是:提升遠程抄表、遠程開關等抄表業務的效率。在意大利,還有為了防止偷電的用意,電力公司才積極安裝的。有了智能電表,每戶的電力需求可以詳細把握,所以就可以根據需要隻啟動必要數量的發電與配電設備。為此,智能電表雖然需要許多安裝費用,但是可以控製對發電與配電設備的投資。
  
  除了這一優點之外,近年來不斷受到關注的是智能電表具備控製高峰需求期電力消費量的效果。電力公司介於智能電表向用戶發送電力相關信息(消費量與單價等),從而根據需求響應減少電力消費量。
  
  智能電表應用最為活躍是美國。美國從1992年電力自由化以來,有3000多家電力運營商不斷在電力市場上激烈地競爭。他們過度地降低成本,而對送配電網的設備投資緩慢,致使美國停電事故頻發。如果高峰需求較少,就能在一定程度上控製更新老化設備的投資額。其解決方案之一就是考慮使用智能電表,通過需求響應進行用電需求控製。
  
  美國首先在德州與加州兩處進行實驗
  
  德州與加州的電力運營商在智能電表內附帶向家庭內信息終端(家內顯示器)發送數據的通信模塊,作為一種“家庭網關”來應用,進行需求響應的實驗。
  
  實驗中除了家內顯示器之外,還為家用空調設有可以自動調整溫度的恒溫器。家內顯示器還可表示不同時間段的電費,敦促消費者在費用較高時自主切斷設備電源實現節約。而且直接向恒溫器發送控製信號,調整空調溫度,實現需求控製。
  
  各電力公司除了采取不同時段計費(TOU:TimeOfUse)之外,還考慮年度控製高峰需求的各種費用套餐。
  
  例如,總部位於美國加州的太平洋天然氣和電氣公司(PacificGas&Electronic,PG&E)設定了稱為PDP(PeakDayPricing)的套餐。PDP套餐中將每年電力需求高峰的10天設為“高峰日”,高峰日白天的電費比TOU(每天分為5個計費段)要高,此外的“非高峰日”白天電費比TOU低,用以應對夏季的電力需求高峰。該公司2010年麵向大規模用戶提供了PDP計費套餐,並計劃2011年開始也適用於提出申請的普通家庭。
  
  盡管各個公司都處於實驗階段,但是一些較大效果已漸漸顯露。例如,德州大型電力公司OncorElectricDelivery稱“通過這一需求控製解決方案可以減少5~15%的用電量”。根據該公司的測算,假設該公司的所有用戶都安裝智能電表控製用電需求,那麽每年最多可以減少2億5000萬美元(約16億元)的電量,未來10年就無需考慮增設12座發電站的計劃。
  
  與美國電力市場一樣,實現業務自由化的歐洲各電力公司為了保留用戶,也紛紛通過采取需求控製用電套餐提供較低的電費。
  
  伴隨歐美電力公司的需求控製解決方案,一些智能電表廠商、提供AMI(高級電表架構)等通信基礎設施的ICT廠商、介入電力公司與需求家庭之間以服務方式提供用電控製解決方案的服務提供商等各種企業紛紛參入電力市場,開始為電力市場提供通信設備、軟件等多種AG亚游官网产品。
  
  日本大地震或將促進其加速安裝
  
  日本在2010年6月修改了能源基本計劃,推出的方針是“繼續充分考慮投資效果,在2020年開始盡快讓所有提出申請的用戶安裝上智能電表”,目前尚處於電力公司推進智能電表安裝的實驗階段。安裝最多的關西電力在2011年11月末已完成61萬戶,並公布稱2010年末開始以9萬家庭為對象用2~3年進行實驗。
  
  日本的電力公司由於一直擁有穩定的電力供給能力,沒有感受到美國所研究需求控製解決方案的必要性。為此,目前開發測試以及安裝的智能電表其主要目的是提升遠程抄表、遠程開關等工作的效率,幾乎沒有將采集信息用於控製家庭內設備電力消費的想法。
  
  但是,日本大地震引發了福島第一核電站事故,東京電力也出現了類似美國電力公司那樣的電力供給問題,要求在今年夏季的用電高峰需求時,大企業減少25%的用電量,家庭也要減少15~20%。對於大企業,通過調整供電協議會帶來需求控製的效果,但是對於家庭卻無法挨家進入每戶做工作,隻能進行一些節電呼籲。
  
  如果假設東京電力的所有用戶家庭都安裝了智能電表,就能像美國實驗那樣使電網變得“智能”,就能夠對用電需求實現控製。
 

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