智能電網(wǎng)中智能電表的重要性
美國能源部2009年智能電網(wǎng)報告中特別指出：智能電表是智能電網(wǎng)的基礎。它不僅向電力公司和消費者提供用電量和用電時間的相關信息，而且還會獲取市場用電狀況，幫助協(xié)調(diào)用電設備的運行并調(diào)整能耗。
如果不能廣泛、深入地向每個家庭提供這種成功的高級計量技術和相關服務，就會拉大能量供給與需求之間的差距，從而削弱智能電網(wǎng)基礎設施運轉(zhuǎn)效率，使公眾利益受到損害。另一方面，按照愛迪生電氣學會會長Tom Kuhn的觀點，成功開發(fā)高級計量系統(tǒng)需要采用新的通信方案、加密技術，充分利用新一代高度可靠、高度安全的低成本智能電表集成方案。智能電網(wǎng)開發(fā)所面臨的重大挑戰(zhàn)之一是成本問題，據(jù)不完全統(tǒng)計，電力公司在高級計量設備的花費就高達270億美元。
智能電網(wǎng)中，電能消費者即使不是最重要的因素，也是設計中需要關注的因素。這里面臨的挑戰(zhàn)是必須轉(zhuǎn)變消費者的消費習慣和態(tài)度，通過提高重要信息的透明度和互通性，幫助消費者有“選擇”地使用電能，并充分了解合理“選擇”帶來的益處。值得慶幸的是，能源危機使得人們開始重視能效問題，各行各業(yè)也開始參與高效節(jié)能產(chǎn)品的開發(fā)，以及面向消費者的能量管理和自動化產(chǎn)品(諸如智能設備、互聯(lián)網(wǎng)入口以及類似服務)的開發(fā)。因此，這也是大勢所趨。從全球范圍看，當前安裝的16億電表中僅有6%屬于具有雙向通信功能的智能電表。
消費者在動態(tài)價格信息或其它經(jīng)濟利益的驅(qū)使下，開始青睞能夠幫助降低并調(diào)整能耗的“智能器件”。價格信息不一定通過專用的智能電表獲得，也可通過寬帶路由器/網(wǎng)關等用戶互聯(lián)網(wǎng)設備傳送。對于電力公司及其用戶來說，兩種傳輸渠道各有利弊，需要權衡信息安全性(**)、網(wǎng)絡安全性以及各種設備之間的互操作性和商業(yè)流通性等因素。最基本的要求是：兩種技術既可以單獨工作，也可以協(xié)同工作。目前主要關注智能設備的有效性，集成了智能電表和動態(tài)價格調(diào)整架構的器件能夠給出更明確的結(jié)果，大幅降低高峰期的用電量，進而有效降低電能成本。絕大部分初期工作基于簡單的判決算法，根據(jù)收到的價格信息可以更有效地控制設備的運行/關閉狀態(tài)。狀態(tài)控制也可以基于更多細節(jié)，例如設備的分類計量結(jié)果，這里消費者可以更靈活地操控電能的使用，做出更明智的選擇。這項工作還處于開發(fā)階段，很大程度上取決于消費者對測量設備的成本效益要求。
一些主要的電表廠商已經(jīng)開始研發(fā)智能產(chǎn)品，這一舉措不僅受到聯(lián)邦激勵基金計劃的推動，還受消費者期待參與并要求提高透明度的影響。從電力公司的角度看，如果增強這種透明度，消費者能夠更好地了解設備運行的真正成本，培養(yǎng)良好的用電習慣，或者依靠高級系統(tǒng)(比如，由微軟和Google開創(chuàng)的網(wǎng)絡服務)控制并降低設備能耗，降低相關開銷，從任何方面看，這都不失為一個雙贏的結(jié)果。復雜產(chǎn)品的設計需要關注可靠性、成本、剪裁靈活性等問題。因此，用于能量測量的半導體產(chǎn)品不再像第一代產(chǎn)品那樣只是簡單地累計能量，而是具有更強的功能。
發(fā)展進程
即使2010年有4億美元激勵資金的支持，對于中、小規(guī)模的電力公司而言，開發(fā)成本仍是阻礙開發(fā)進程的屏障。智能電表硬件成本的增加加大了投資回報率的風險。這些成本主要涉及到一套復雜的與通信相關的功能裝置，諸如數(shù)據(jù)存儲、加密、連接電網(wǎng)和家用電器的多重加密雙向通信功能，以及遠端繼電器和附加印制電路板(PCB)斷開狀態(tài)的顯示。另外，如果不能向公眾成功展示這些新產(chǎn)品的工作狀況，也很難得到公眾的支持和理解。
