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华体会登录:第一章·未来的智能国际(5):智能动力

发布时间:2021-08-26    来源:华体会手机 作者:华体会在线登录入口

  现在,非洲只要30%的人口享有电力供应;印度的人口简直和整个非洲相同多,那里有40%的家庭没有电;我国现已成为全球耗费电能最大的国家之一……一切的开展我国家都面临着这样的难题,即怎么满意普通家庭的用电需求,而在欧洲和北美的人们最注重不是怎么发电输电,而是动力的运用功率。

  其实,人们关于发电和输电的传统观念早就应该转变了。比方,人们关于在输电过程中产生的电力损耗问题并没有给予高度的注重,而事实上,在输电过程中构成的电力损耗会使电力公司每年的丢失高达数十亿美元,假设加上电价上涨的要素,这些丢失将会更高。这也告知咱们,许多电底子没有得到任何运用就被糟蹋掉了。假设能够充分运用可再生动力发电或许推广发电本地化,就能够大大削减对电力的糟蹋,还能够下降电价。要做到这些,最好的方法便是树立智能电网体系。

  许多的电力耗费意味着许多污染物的排放。要想下降这些污染物的排放量,首要,有必要采纳办法加大对低排放或零排放的电力动力的开发和运用,比方对风能和太阳能的开发运用;其次,还要想方设法在发电、输电和配电各个环节进步动力的运用功率;最终,咱们每一个人也需求更有功率地用电,无论是经过改进修建物,仍是晋级咱们的家用电器。总而言之,怎么运用动力将是处理动力危机问题的中心。

  关于家庭动力消费,既有令人懊丧的一面,也有令人高兴的一面。令人懊丧的是,家用动力很廉价的好日子现已一去不复返了,跟着动力价格的增加,咱们在这方面的开支也将不断增加。令人欣慰的是,智能电表现已在几个国家得到了遍及,这使咱们能够更好地掌控动力的运用(假设咱们和电表相同聪明的话),然后节约开支。老公们再也不必像曩昔那样对着妻子和孩子大喊“关灯”了。

  将动力监控技能引进到电表中,智能电表就会主动盯梢家里一切电器的耗电状况。烧开一壶水要用多少电?洗一桶衣服要多少电?用40寸的等离子电视看一场足球赛要耗费多少电?其实,人们对诸如此类的问题没什么概念。尽管我是一个电气工程师,但假设不上网查一下,我也搞不清楚。可是,经过对电器的动力耗费量的了解,顾客们能够自觉抛弃运用高能耗的电器,也能够让他们认识到进步动力运用率的重要性。所以,电器制造商们就会想方法进步产品的动力运用率,不然他们的产品就会因缺少商场竞争力而无人问津。

  为了鼓舞人们在非顶峰时刻用电,电力公司也会按不同的时刻拟定不同的电价。所以在不影响街坊的前提下,在晚上11点至清晨4点之间洗一桶衣服的电费或许仅仅顶峰时刻的1/4,运用洗碗机和烘干机就能够在非顶峰时刻进行,这样既能够节约动力,又能够省钱。

  高档电表基础设施能够协助顾客与电力公司进行双向“沟通”。那些运用涣散式发电配备,如装置在屋顶上的微型风涡轮机和太阳能板的顾客们就能够经过电网将剩余的电卖给电力公司。

  以上是关于咱们顾客来说的一些利好音讯,而关于电力公司而言,智能电表的运用带来的长处则更大。经过智能电表能够使人们操控用电,许多电力公司都在着手展开所谓“需求呼应”的事务。需求呼应指的是经过奖赏机制来鼓舞某一种行为,这儿的“奖赏”指的便是更低的价格,也便是用低价格来引导人们在非顶峰时刻用电。关于电力公司来说,这样做的长处是,假设因而能使顶峰时刻的用电量削减哪怕只要5%~10%的话,就能够封闭那些只为应对用电顶峰期而树立的小型发电站,然后使动力的耗费量以及二氧化碳和其他污染物的排放削减。

  现在,智能电表现已逐渐开端在全球范围内运用:美国的几家电力公司现已出台了施行方案;意大利和瑞典简直每个家庭都装置了智能电表;欧盟现已立法,保证到2022年,在欧盟区域一切的家庭都要装置智能电表;日本、韩国、新加坡以及澳大利亚也现已制订出出资方案。当然这项技能的运用并不仅仅局限于兴旺经济体,拉美、亚洲和中东的大部分国家也将开端运用。沙利文公司动力问题高档咨询师乔纳森·罗宾逊(JonathanRobinson)从前说过:“据预测,未来全球的智能电表商场的商业价值将到达100亿美元。日本东芝公司并购了瑞士的一家智能电能计量公司Landis+Gyr。这一痕迹标明,全球的动力巨子们正在向这个商场集合,预备建议进攻。估计到2020年,智能电表商场的价值将翻倍,到达200亿美元,这就为了解人们需求的智能电能计量公司供给了巨大的开展空间和时机。”

  因为智能电表的呈现,曩昔常常呈现的查表员入户查表时被主人小狗追的场景将成为悠远的回想,这也意味着电力公司将能够节约许多的人力本钱。

  什么是智能电网?从底子上来说,便是将已有百年前史的电网改造得愈加主动化、智能化,使它更好地为社会服务。智能电网的界说有些杂乱,假设用浅显的言语来解说的话,它便是指运用数字技能完成用户和电力公司之间双向沟通的一种电网。智能电网能够供给高效、经济并且安全的电力,最重要的是,它还能够兼容多种发电来历,并且可采用涣散式发电。与传统的电网比较,智能电网有以下几个明显长处。

  1.经过各种电力贮存方法愈加简单地平衡发电和用电,这是智能电网最杰出的长处。跟着越来越多的发电来自可再生动力,发电与用电的平衡也变得愈加杂乱,并且因为电是很难贮存的,在处理这个难题前,能够有效地操控电力耗费就显得十分重要。以智能电冰箱和智能冰柜为例,电力公司能够经过智能电网长途操控它们的作业状况,使它们的用电强度变得有规则可循。比方,它们会先作业45分钟将内部温度降下来,然后“歇息”45分钟,直到温度升到能够被答应的最高值时再开端作业。这样,就能够在较短时刻内平衡顶峰期的用电需求。电力公司也能够因而关掉许多保护本钱高、二氧化碳排放量大的发电站。

  2.智能电网能够将可再生动力归入到动力体系中。在许多国家,可再生动力将成为首要的发电来历,比方德国现已开端花大力气进行可再生动力的开发。所以,假设咱们想逐渐抛弃运用核动力,也不想再依靠二氧化碳排放量很高的燃料(如煤炭)的话,就要投入许多资金建造智能电网。

  3.智能电网能够完成双向输电,这能够运用户们将剩余的电“还”给电力公司,使它返回到电网中。也便是说,那些运用风能和太阳能发电的偏远区域的用户们也能够将剩余的电返送到电网中,这些电能够在电网中被有效地运用,然后将电力的糟蹋操控在最小的程度。

  4.智能电网能够及时纠错并进步电网的可依靠性。现在的状况是,电网存在的问题只要被用户投诉时才会被发现,这不只糟蹋时刻,并且还在排除故障时需求停电,搅扰用户的正常用电。而智能电网因为装置了传感器并运用了双向沟通技能,任何问题都会被当即发现,且大部分问题都能够经过长途操控修正。并且,传感器能够做到预防性保护,即在事端或问题产生前,任何危险都会被发现,避免了电力中止和更大的丢失。拉科马(ommare)和埃托(J.Eto)的一项研讨标明,美国每年因为电力中止而构成的丢失高达800亿到1000亿美元。

  弗若斯特沙利文公司远见立异小组的一份查询发现,当今许多当地都在评论智能城市这一论题,并且有许多城市都现已给自己贴上了“智能城市”的标签。但是,假设依照严厉的规范来看,如今能够称得上智能城市的当地并不多。

  最早,咱们为智能城市设定了一个规范(详见表1—1),并且用它来剖析全球首要城市的开展趋势。经过剖析,咱们发现,2020年至2025年,全国际将有26个城市有潜力成为智能城市,其间有一半城市坐落西方经济体,可是有一些与智能城市相关的项目也会被提上日程,比方天津生态城和阿布扎比的马斯达尔。

  区别“生态友爱城市”、“绿色城市”和“可持续开展城市”这三个不同的概念是十分重要的。大多数生态友爱城市会施行某些智能城市的方针,但它们并不一定契合沙利文公司关于“智能城市”的界说。估计,到2020年,全球100多座城市会成为可持续开展城市或生态友爱型城市。令人鼓舞的是,其间部分城市来自开展我国家,并且大部分城市从零开端。到2025年,哥本哈根将成为第一个真实意义上的智能城市,也是第一个碳中和的首都(详见本书第4章的个案剖析)。

  阿姆斯特丹是当今一切推重智能理念的大城市中一个很好的模范。阿姆斯特丹智能城市项目由本来仅仅一个在18个月内树立智能电网的方案渐渐开展构成,这是一个需求市民、商业机构和政府机构一起协作的项目。现在,该方案现已有了71个协作伙伴,并在16个分方案中运用了36项智能科技。这一项目着重建造大规模智能基础设施,包含高速宽带、智能电表和智能电网、智能环保修建以及个人交通工具的充电站。阿姆斯特丹期望经过运用这些智能科技,将城市中的二氧化碳排放量削减到1990年的60%。

  欧洲人能做到的,我国人会做得更好。假设有时机的话,请到中新天津生态城走一走,看看他们是怎么一丝不苟地将规划一步步执行的吧,肯定会让瑞士人也自惭形秽。中新天津生态城是一个由我国与新加坡各持50%股份的合资项目,坐落距天津市中心45千米左右的沿海新城。项目占地仅有30平方千米,大约只要半个曼哈顿那么大,估计在2020年建好后能够包容35万居民。建好后的生态城将大力开展绿色交通,推广绿色生活方法和作业方法,还方案开展并运用一些非传统的水电动力和技能,如太阳能、废热重复运用以及雨水搜集等,让城市与环境、社会以及经济开展十分调和地融为一体。它也将成为其他城市往后开展的仿效目标。

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