電力消費模式的現狀與趨勢--智能用電
隨著智能電網的不斷發展,智能用電作為智能電網的重要組成部分,是目前研究的熱點。智能用電是實現電力工業本質從“如何供應”到“如何使用”思路轉變的最重要體現。此外,智能用電的價值將不再單純局限于電能消費方式的改變及電力使用的便捷、綠色和高效,更大的價值還體現在由此產生的海量數據以及數據潛在價值的挖掘。
電能消費體系技術架構如圖2-1所示。未來的電能消費行為主要包括以下幾個方面:①智能化的計量利川電;②最終用戶管理;③智能終端(計量、計費、監測、控制、管理,集用電和數據通信于一體);④家居自動化及其衍生服務;⑤用戶和電力、電網的互動性。
圖2-1電能消費體系技術架構
美國擁有較為完善的電力市場機制,可以通過實施電價、稅收和補貼等需求響應策略來引導用戶,使用戶主動地參與到電力調度中來。如谷歌(Google)公司設計的智能電能表軟件可以對用戶的電器和照明設備的負荷進行分析,通過用戶終端將分析結果展現給用戶,使用戶可以隨時看到所用設備的用電數據及負荷構成。研究發現,如果家庭用戶能夠安裝該智能電能表系統了解家中設備的耗電信息及能源供應信息,那么電力用戶就可以主動選擇優先使用風電或太陽能等清潔能源,同時根據不同時段的電價差異選擇把部分工作安排在電價較低的時段進行,用戶改變了自身用電行為之后每月減少的電費開支達到5%~15%。
在歐洲,意大利及瑞典已經完成AMI(高級量測體系)的部署,并將所有普通電能表更換為智能電能表。法國、德國和英國預計在未來10年內完成AMI的部署。其中世界第三大電力公司,意大利的ENFL公司,為該國安裝了3000萬只智能電能表。通過實際運行顯示,這些智能電能表的投入使得用戶可以了解更多的用電信息,并根據電網運行狀態改變其原有的用電行為,選擇合適的用電時段,每年在電力峰荷運行時段可以減少3GW的負荷削減能力,使峰荷下降5%以上,為用戶年節電4億多歐元,現已將初步投資成本收回。
綜合來看,歐洲和美國在智能電能表及高級量測體系的發展上已經基本實現了智能電能表的廣泛安裝,并且不同程度地實現了高級量測體系的功能。發達國家電力市場較為完善,通過先進的計量和通信手段充分利用需求響應策略使用戶可以積極地參與到電網調度中。通過部分國家和地區的實際應用也可以看出,通過對用戶消費行為模式的轉變,可以有效地提高電網的運行效率,減少碳排放量,并為電力用戶節省大量的用電費用。
在借鑒歐美智能電網研究的基礎上,國內學者對中國發展智能電網的特點、技術組成等進行了研究。由于國內外經濟發展階段、發展基礎、客戶需求和驅動因素不同,關注的重點也不同。國外電力企業研究成果大多在配電和用戶側實施,這也與國外智能電網發展的大氣候相吻合。國外智能用電以家庭安裝智能設備為主,中國之前的智能用電服務以工業用戶的負荷智能管理為主,對普通電力用戶的關注度還不夠。但是基于量測和控制手段建立的基礎上,實現用戶廣泛參與和需求自由響應,從而提高能源利用效率和減少能源浪費的實現手段和目的是相似的。中國目前缺乏的是在電網運行中與用戶設備和行為的交互,沒有讓用戶起到用電終端和能源的雙重作用,尚不能實現電力運行和環境保護等多方面收益,因此,應充分結合國情、網情,建立智能用電服務體系架構和發展戰略。
綜上所述,電能消費模式未來發展方向是基于分布式能源網絡,發展用戶端智能化用電、能源共享經濟和能源白由交易,促進能源消費生態體系建設。
責任編輯:蔣桂云
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