智能電表的應(yīng)用與未來(lái)發(fā)展淺析

    隨著大量的可再生能源引入電網(wǎng)，保持高質(zhì)量電力的穩(wěn)定供應(yīng)正成為一個(gè)更大的性挑戰(zhàn)。高品質(zhì)的電力在電壓和頻率方面都是很穩(wěn)定的，這也是電源*的特性。而采用新能源配套使用的儲(chǔ)能系統(tǒng)克服這一挑戰(zhàn)的需求正在上升。日立歐洲公司社會(huì)創(chuàng)新業(yè)務(wù)數(shù)字官兼商務(wù)官Ram Ramachander日前闡述了日立公司如何開(kāi)發(fā)新電池儲(chǔ)能解決方案、擴(kuò)展智能電表和電動(dòng)汽車(chē)計(jì)劃的努力，并對(duì)能源的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。

  網(wǎng)絡(luò)連通性和的數(shù)據(jù)量正在使許多行業(yè)發(fā)生革命性改變，能源也不例外。數(shù)字化正在改變?nèi)藗兩a(chǎn)、分配和管理能源的方式。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)性維護(hù)，而電池儲(chǔ)能技術(shù)則可實(shí)現(xiàn)可再生能源的集成。在家庭應(yīng)用中，安裝智能電表，計(jì)劃購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)。這些進(jìn)步促使能源實(shí)現(xiàn)民主化，讓消費(fèi)者成為既是生產(chǎn)者又是能源消耗者。隨著技術(shù)不斷變化，下一個(gè)發(fā)展將會(huì)發(fā)生在哪里？日立公司與咨詢機(jī)構(gòu)弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan)公司合作撰寫(xiě)的探討了這些問(wèn)題。這個(gè)調(diào)查研究強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新快速發(fā)展的三個(gè)領(lǐng)域：電池儲(chǔ)能的蓬勃發(fā)展，智能電表的廣泛應(yīng)用，以及進(jìn)入電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)代。


  電池儲(chǔ)能的繁榮發(fā)展

  電池儲(chǔ)能是將可再生能源成功整合到電網(wǎng)的關(guān)鍵。其存儲(chǔ)能量的能力可以為電網(wǎng)提供平滑、擁塞管理和頻率調(diào)節(jié)服務(wù)，這對(duì)電源的有效整合至關(guān)重要。這些進(jìn)步取決于電池技術(shù)的發(fā)展。新的鋰離子電池延長(zhǎng)了產(chǎn)品壽命，提高了儲(chǔ)能容量，縮減了體積，而*的電池管理系統(tǒng)通過(guò)關(guān)稅價(jià)格跟蹤和套利服務(wù)限度地節(jié)省了成本。

  在未來(lái)，一旦降低前期成本，安裝自己的儲(chǔ)能系統(tǒng)的消費(fèi)者將看到顯著的成本節(jié)約，以及通過(guò)基于云計(jì)算的社區(qū)銷(xiāo)售回電網(wǎng)來(lái)創(chuàng)造收入的能力。這些社區(qū)不僅可以接入家庭，還可以接入電動(dòng)汽車(chē)(EV)，從而允許采用電網(wǎng)充電點(diǎn)進(jìn)行廉價(jià)和綠色的充電。區(qū)塊鏈技術(shù)目前正在用于試點(diǎn)項(xiàng)目，為已安裝和連接太陽(yáng)能電池板、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)車(chē)的消費(fèi)者提供互聯(lián)網(wǎng)對(duì)等能源交易所需的信任層。

  報(bào)告指出，“為什么電池儲(chǔ)能對(duì)未來(lái)的能源路線圖如此重要？它有雙重用途。首先，它促進(jìn)了間歇性可再生能源的整合，同時(shí)可以創(chuàng)造收入。電池儲(chǔ)能推動(dòng)2020年以后住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)的大規(guī)模市場(chǎng)采用。到2025年，我們預(yù)計(jì)住宅儲(chǔ)能將成為所有可再生能源項(xiàng)目的一個(gè)綜合和*的組成部分。”

  智能電表的應(yīng)用日益廣泛

  智能電表是智能電網(wǎng)和數(shù)字能源的基石之一，因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。隨著越來(lái)越多的用戶通過(guò)智能儀表連接，系統(tǒng)可用的數(shù)據(jù)量也隨之增加。智能電表的重要性在于其簡(jiǎn)單性。與電池儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)相比，其進(jìn)入門(mén)檻較低(前期成本通常由能源供應(yīng)商承擔(dān))，這意味著它們有可能對(duì)普通消費(fèi)者產(chǎn)生直接的影響。在歐洲，歐盟對(duì)智能電表安裝有著強(qiáng)力的監(jiān)管，瑞典、意大利和芬蘭等已經(jīng)接近的智能電表普及率，并在客戶參與和積極的能源管理舉措方面受益。

  隨著越來(lái)越多的智能電表的安裝，向數(shù)字零售服務(wù)開(kāi)放的大門(mén)，例如關(guān)稅優(yōu)化、客戶參與和物聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)。在這些優(yōu)勢(shì)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可能是令人興奮的：智能電表在消費(fèi)層面提供網(wǎng)關(guān)服務(wù)，如對(duì)商業(yè)和工業(yè)客戶的需求響應(yīng)、遠(yuǎn)程樓宇控制、家庭能源管理和能源優(yōu)化。創(chuàng)造效率的機(jī)會(huì)是巨大的。

  進(jìn)入電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)代

  “能源行業(yè)的電氣化是一個(gè)轉(zhuǎn)型趨勢(shì)。電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用增長(zhǎng)迅速加快，2017年電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量超過(guò)100萬(wàn)輛。汽車(chē)行業(yè)本質(zhì)上以客戶為中心，并且節(jié)奏快，企業(yè)通過(guò)投資研發(fā)和積極推廣電動(dòng)車(chē)來(lái)應(yīng)對(duì)這一變化。再加上各國(guó)政府制定了禁止內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)銷(xiāo)售的目標(biāo)，推動(dòng)了電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展。

  電子機(jī)動(dòng)和能源的融合是明確的。將有機(jī)會(huì)解決充電基礎(chǔ)設(shè)施和電網(wǎng)平衡問(wèn)題，以及部署數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的電動(dòng)汽車(chē)，創(chuàng)建分布式儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)。電動(dòng)汽車(chē)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電和家庭儲(chǔ)能的整合推動(dòng)了車(chē)輛到家庭(V2H)概念的出現(xiàn)。V2H解決方案可限度地提高電動(dòng)汽車(chē)所有者的能源效率和成本節(jié)省，因?yàn)槟茉磳⒃诘蛢r(jià)時(shí)段從電網(wǎng)中釋放，并儲(chǔ)存在電動(dòng)車(chē)輛中，并在高峰時(shí)段將電能回收到電網(wǎng)，創(chuàng)造收入。2020年以后，電動(dòng)汽車(chē)用于電網(wǎng)服務(wù)的多余存儲(chǔ)的電能提供給家庭、商業(yè)設(shè)施和公共充電基礎(chǔ)設(shè)施。一旦能夠利用電動(dòng)汽車(chē)作為創(chuàng)收手段的能力得以大規(guī)模實(shí)現(xiàn)，就可以緩解前期成本高昂的挑戰(zhàn)，到2025年，預(yù)計(jì)每年新車(chē)的需求量將上升至近2000萬(wàn)輛。