智能能源計量技術(shù)將改變我們生活與生產(chǎn)中的能源消費方式

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作者：恩智浦 來源：RFID世界網(wǎng) 2011-05-03 16:02:39

摘要：無論是對于消費者和企業(yè)來說，節(jié)能都是一項緊迫的任務。然而，就目前大多數(shù)電子設備而言，我們無法隨時獲知它們實際究竟消耗了多少電量?？蓽y量與顯示自身能耗的智能設備具有巨大的應用潛力，并將成為一種強大的能耗管理工具。正如社交網(wǎng)絡連接著數(shù)億網(wǎng)民一樣，目前工程師們正致力于設計可以把數(shù)十億臺設備連接起來的智能電網(wǎng)、智能電表和智能插頭。

關(guān)鍵詞：智能能源[1篇]智能插頭[0篇]智能電網(wǎng)[217篇]

　　　 無論是對于消費者和企業(yè)來說，節(jié)能都是一項緊迫的任務。然而，就目前大多數(shù)電子設備而言，我們無法隨時獲知它們實際究竟消耗了多少電量?？蓽y量與顯示自身能耗的智能設備具有巨大的應用潛力，并將成為一種強大的能耗管理工具。正如社交網(wǎng)絡連接著數(shù)億網(wǎng)民一樣，目前工程師們正致力于設計可以把數(shù)十億臺設備連接起來的智能電網(wǎng)、智能電表和智能插頭。
　　　 目標：降低能耗總量，促進能源供需平衡（減少峰值負荷），提高風能和太陽能等具有周期性特點的綠色能源的利用效率。
　　　 所有這三個目標都需要對配電網(wǎng)的實際情況進行深入了解，而配電網(wǎng)的基本架構(gòu)已維持100年未變。在不久的將來，信息將與電能同時流過智能電網(wǎng)。為了有效利用這些信息，工程師們已著手開發(fā)具有以下功能的應用程序：
　　　 　　　平衡用電高峰，因為用電高峰目前要求的裝機容量遠遠超過實際需要。舉個簡單但頗有說服力的例子，如果在非高峰時段給電動汽車充電，則完全沒必要增加一千瓦的發(fā)電容量。
　　　 　　　通過智能電表和智能插頭來控制電茶壺或電烤箱的用電情況。初期將利用這層控制來平衡負荷。但從長遠來看，需要以與客戶簽約的方式將閑置的家庭電器、工廠設備和辦公室電燈暫時置于休眠狀態(tài)，從而減少整體能耗。
　　　 　　　總結(jié)企業(yè)、社區(qū)乃至家庭的用電規(guī)律。如此一來，能源管理機構(gòu)就可以對實際用電進行預測推算，確保隨時供應適量的低成本電能，并對以化石燃料為主的發(fā)電廠的發(fā)電量進行優(yōu)化。
　　　 秉承50年來在消費電子、通信網(wǎng)絡和微控制器領(lǐng)域的技術(shù)傳統(tǒng)，恩智浦半導體（NXPSemiconductors）將給家庭、辦公室、商業(yè)社區(qū)以及任何能耗過大的場所提供創(chuàng)新解決方案。集成電路（IC）是智能電表、智能插頭和超低功耗無線通信設備的心臟，也是恩智浦迅速擴大的產(chǎn)品組合中的重要成員，它在并不影響我們?nèi)粘Ｉ罘绞降那疤嵯抡那耐苿庸?jié)能革命的發(fā)展。
　　　 盡管智能化的利用能源具有巨大的環(huán)境和經(jīng)濟價值，但重建電網(wǎng)卻需要花費高昂的成本。幸運的是，我們不必重建電網(wǎng)，而只需要增加一個信息技術(shù)網(wǎng)絡——部分為無線網(wǎng)絡，再加上單價并不昂貴的智能電表和智能插頭，便可以很快地收回投資成本。
　　　這正是恩智浦在信息技術(shù)、通信技術(shù)中發(fā)揮作用的地方。舉例來說，調(diào)溫器將變成智能調(diào)溫器，建筑間的區(qū)域照明控制系統(tǒng)將被連接起來，照明與溫度控制最終將合二為一。
　　　 恩智浦正是智能電網(wǎng)所需的低功耗、無線及窄帶通信解決方案的領(lǐng)先供應商。它提供包括協(xié)議棧、收發(fā)器、接收器和發(fā)射器在內(nèi)的一整套符合M-bus（針對868MHz頻帶的電表、燃氣表、水表和熱量表的歐洲遠程通信標準）的解決方案，。恩智浦同時還為包括ZigBee在內(nèi)的802.15.4無線通信協(xié)議提供行業(yè)領(lǐng)先的低功耗解決方案。
　　　 家域網(wǎng)、鄰域網(wǎng)和廣域網(wǎng)
　　　 網(wǎng)絡是實現(xiàn)不同區(qū)域（如房屋、電網(wǎng)）之間的信息交換的最好平臺。在綜合性智能能源戰(zhàn)略中，廣域網(wǎng)（WAN）通過智能電網(wǎng)在電能管理數(shù)據(jù)中心與家域網(wǎng)（HAN）之間進行來回信息傳遞，而家域網(wǎng)則利用鄰域網(wǎng)（NAN）實現(xiàn)數(shù)據(jù)聚合。
　　　 操作性信息（如關(guān)閉、打開或調(diào)暗電燈，以及將高成本或高碳生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變成綠色能源生產(chǎn)方式等）在整個網(wǎng)絡中來回流動。圖1為住宅環(huán)境示意圖。

圖1：基于現(xiàn)有電網(wǎng)技術(shù)改良后形成智能電網(wǎng)。

　　　 智能電表
　　　 千里之行始于足下，節(jié)電億瓦始于一步。就電力公司而言，這一步就是智能電表。
　　　 控制意味著測量，能源測量是智能電表及其小個頭的近親智能插頭的主要使命。為了優(yōu)化能源消耗，傳感器不但需要測量能源，同時還須測量濕度、熱量、光、空氣質(zhì)量等因素，以盡量減少對日常生活的影響。沒有人愿意為了節(jié)約能源而讓冰淇淋融化，走廊陷入黑暗，或室內(nèi)植物死亡。
　　　 當電力公司意識到這點時，首要任務是安裝采用高精度半導體器件的電表，這種電表即使在非線性負荷條件下也可取得極高的精度。智能電表整合了總諧波失真、功率因數(shù)、壓降感知等基本的功率質(zhì)量測量技術(shù)，有助于電力公司在負荷平衡之路上大步向前。
　　　 恩智浦智能電表產(chǎn)品組合包括微控制器、組網(wǎng)芯片、實時時鐘、液晶顯示器驅(qū)動電路和電源，全部產(chǎn)品都針對不同的地域進行了優(yōu)化，