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英特尔携能源基础设施登陆中国智能电网

行业聚焦点中国仪表网2010年07月09日 09:16人气:4219

  随着太阳能光伏发电和风能发电发电方式的普及,电网变得日益复杂了。为最大限度降低网络成本和复杂性,提高整个电网中变电站等各节点的运营效率,中国目前正在加紧智能电网的建设。

  政府计划在2020年以前投资4万亿元进行可再生能源分布式发电的智能电网建设,及改造原有电力基础设施,其中包括已投资1000亿元,以实现2010年底风能发电容量翻番。中国国家电网公司在上海世博会上进行了“强大智能电网”的实验,包括太阳能光伏电池供电系统,对于不稳定的太阳能供电量,确保整个电网的输配电系统仍可稳定运行。周边部分居民小区也在进行智能电表试点,利用电能管理系统收集、分析家庭用电的数据信息。另外,正在筹建的天津生态城也涵盖了智能电网、家居节能系统等方面,计划把太阳能/地热等可再生能源的发电量比例提高到总用电量的20%以上。

  英特尔架构事业部副总裁嵌入式及通讯事业部总经理Douglas L. Davis针对全球及中国智能电网市场表示:“全球电力需求每年都在持续增长,这促使电力运营商寻求新的方法来优化现有能源储量的使用方式,同时逐步发展低碳环保、智能高效的太阳能光伏发电和风能发电等可再生能源分布式发电方式,以推动现有电网朝着智能化方向转变。面对中国政府发展新能源市场的庞大计划,英特尔正准备以能源基础设施及家庭能源管理技术帮助中国进行智能电网的建设。

  智能电网中的设备包括可以发电的涡轮和太阳能光伏电池板、传输电力的控制系统,以及监控企业及家庭用电情况的智能控制系统。智能电网将电力输送和信息技术结合,可实现电能的双向传输,输配电以及用电的智能调节、合理均衡。

  分布式智能网络架构能够帮助智能系统收集智能电表、自动馈电设备、变电站等各种网络节点的信息,通过互联网协议(IP)传送数据,提供安全、高效地控制电网系统所需的环境感知能力。例如:智能可再生能源发电可应对多变的天气状况,通过计算设备对风力和太阳热量的强度进行评估,并通过调节涡轮叶片数量和太阳能光伏电池板角度做出响应。智能能源输送基础设施包括能够实时优化供电电压和相位的变电站。智能能耗包括节能计划,以及基于最终用户访问实时(或接近实时)数据的使用模式。

能源基础设施技术

  据英特尔嵌入式与通信事业部首席技术官兼首席高级工程师Pranav Mehta介绍,英特尔可提供智能化、互联计算设备,帮助中国电力企业在风能发电厂、变电站到家庭的整个电网内实现分布式、端到端的智能化。

  除计算资源外,嵌入式架构处理器在能效、性能扩展空间、软件兼容性和嵌入式生命周期方面的技术包括:主动管理技术(AMT)、虚拟化技术(VT)和可信执行技术(TXT)。基于嵌入式架构的智能设备,如变电站中的软件可编程逻辑控制器(PLC)和继电控制器,以及住宅和商用建筑中的住宅能源管理系统(HEMS),可提供中国智能电网所需的联网能力、远程管理功能、虚拟化以及安全性。基于标准的构建模块有助于智能电网的扩建,并提高电厂效率。

家庭能源管理技术

  Pranav Mehta重点强调了针对住宅能源管理系统而开发的智能家庭能源管理概念验证平台(Intelligent Home Energy Management proof of concept platform)设备(也称家庭用户仪表盘)。这是一种基于凌动处理器架构,带有OLED触摸显示屏、可运行几十种软件程序,利用Zigbee(或Wi-Fi)技术无线连接家用电器和电表的智能设备。

  家庭用户仪表盘能调用整个家庭网络的显示画面或查看任一电器的使用情况,从电表、智能插座、家用电器和室内无线传感器网络中收集、显示与家用电器功耗和使用模式有关的数据,并与电力公司的智能仪表无线连接。他表示:“这是智能电网进入家庭的具体体现。”该设备及其概念构想曾由英特尔首席执行官PaulS.Otellini在2010年美国消费电子展上首次公布。设计初衷是帮助家庭用户合理用电、减少电费支出,以及电力运营商最大限度降低发电、输配电以及相关排放所需的成本。 

  对于采用智能电网并执行分时电价政策地区的用户,由家庭用户仪表盘接收来自智能电表的用电信息,并通过它可获得一份接近实时的动态定价图表。为了解不断变化的电价以及避免不必要的成本,峰值电价会被映射到一个图形时钟上。按下激活开关可以打开主屏幕,屏幕中包含主系统画面和特殊状况预警信息。

  该设备的功能远远超过了传统家庭能源监视器,它能监控电视、冰箱、洗衣机、计算机、洗碗机和空调系统等各种家电的用电情况,甚至包括孩子玩电子游戏机的准确时间。可以创建视频备忘录,控制取暖、空调、照明水平以及家庭安防系统。并在所有家电中,找到耗电量大的电器,提出切实可行的节电建议,使人们从被动用电转向主动、有计划的节约用电方式。家庭用户还能从电力公司或其它服务提供商获得能源消耗比较数据,并运行针对天气、交通状况和其它服务的插件应用。

  据美国Wipro咨询服务公司针对家庭能源管理系统进行的调查结果,家庭用户仪表盘等设备可以帮助普通美国家庭节省30%的能源,相当于每年为一个家庭节省470美元的电费。Pranav Mehta表示:“中国家庭在不远的未来也可以享受到这些好处。”

  另外,对于供电企业来说,一旦家庭和企业广泛采用这类设备,公用事业部门将能够利用这些设备提供的使用数据,来平衡电网上的电力负载,并改变人们的用电习惯。

  Wipro的调查还显示,在100万户家庭内采用此类设备,可使供电公司节省33%的峰值发电量,相当于6家250兆瓦级燃气电厂节省10亿美元的成本。
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