智能電表的應用與未來發(fā)展淺析

    隨著大量的可再生能源引入電網(wǎng)，保持高質量電力的穩(wěn)定供應正成為一個更大的性挑戰(zhàn)。高品質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。日立歐洲公司社會創(chuàng)新業(yè)務數(shù)字官兼商務官Ram Ramachander日前闡述了日立公司如何開發(fā)新電池儲能解決方案、擴展智能電表和電動汽車計劃的努力，并對能源的未來發(fā)展進行了展望。

  網(wǎng)絡連通性和的數(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)字化正在改變人們生產(chǎn)、分配和管理能源的方式。人工智能和機器學習可實現(xiàn)整個能源網(wǎng)絡的預測性維護，而電池儲能技術則可實現(xiàn)可再生能源的集成。在家庭應用中，安裝智能電表，計劃購買電動汽車。這些進步促使能源實現(xiàn)民主化，讓消費者成為既是生產(chǎn)者又是能源消耗者。隨著技術不斷變化，下一個發(fā)展將會發(fā)生在哪里？日立公司與咨詢機構弗若斯特沙利文(Frost & Sullivan)公司合作撰寫的探討了這些問題。這個調查研究強調了創(chuàng)新快速發(fā)展的三個領域：電池儲能的蓬勃發(fā)展，智能電表的廣泛應用，以及進入電動汽車的時代。


  電池儲能的繁榮發(fā)展

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

  在未來，一旦降低前期成本，安裝自己的儲能系統(tǒng)的消費者將看到顯著的成本節(jié)約，以及通過基于云計算的社區(qū)銷售回電網(wǎng)來創(chuàng)造收入的能力。這些社區(qū)不僅可以接入家庭，還可以接入電動汽車(EV)，從而允許采用電網(wǎng)充電點進行廉價和綠色的充電。區(qū)塊鏈技術目前正在用于試點項目，為已安裝和連接太陽能電池板、儲能系統(tǒng)、電動車的消費者提供互聯(lián)網(wǎng)對等能源交易所需的信任層。

  報告指出，“為什么電池儲能對未來的能源路線圖如此重要？它有雙重用途。首先，它促進了間歇性可再生能源的整合，同時可以創(chuàng)造收入。電池儲能推動2020年以后住宅儲能系統(tǒng)的大規(guī)模市場采用。到2025年，我們預計住宅儲能將成為所有可再生能源項目的一個綜合和*的組成部分。”

  智能電表的應用日益廣泛

  智能電表是智能電網(wǎng)和數(shù)字能源的基石之一，因為它們產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。隨著越來越多的用戶通過智能儀表連接，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單性。與電池儲能和電動汽車相比，其進入門檻較低(前期成本通常由能源供應商承擔)，這意味著它們有可能對普通消費者產(chǎn)生直接的影響。在歐洲，歐盟對智能電表安裝有著強力的監(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。

  隨著越來越多的智能電表的安裝，向數(shù)字零售服務開放的大門，例如關稅優(yōu)化、客戶參與和物聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))技術。在這些優(yōu)勢中，物聯(lián)網(wǎng)技術可能是令人興奮的：智能電表在消費層面提供網(wǎng)關服務，如對商業(yè)和工業(yè)客戶的需求響應、遠程樓宇控制、家庭能源管理和能源優(yōu)化。創(chuàng)造效率的機會是巨大的。

  進入電動汽車的時代

  “能源行業(yè)的電氣化是一個轉型趨勢。電動汽車的應用增長迅速加快，2017年電動汽車銷量超過100萬輛。汽車行業(yè)本質上以客戶為中心，并且節(jié)奏快，企業(yè)通過投資研發(fā)和積極推廣電動車來應對這一變化。再加上各國政府制定了禁止內燃機汽車銷售的目標，推動了電動汽車市場的發(fā)展。

  電子機動和能源的融合是明確的。將有機會解決充電基礎設施和電網(wǎng)平衡問題，以及部署數(shù)以百萬計的電動汽車，創(chuàng)建分布式儲能網(wǎng)絡。電動汽車、太陽能光伏發(fā)電和家庭儲能的整合推動了車輛到家庭(V2H)概念的出現(xiàn)。V2H解決方案可限度地提高電動汽車所有者的能源效率和成本節(jié)省，因為能源將在低價時段從電網(wǎng)中釋放，并儲存在電動車輛中，并在高峰時段將電能回收到電網(wǎng)，創(chuàng)造收入。2020年以后，電動汽車用于電網(wǎng)服務的多余存儲的電能提供給家庭、商業(yè)設施和公共充電基礎設施。一旦能夠利用電動汽車作為創(chuàng)收手段的能力得以大規(guī)模實現(xiàn)，就可以緩解前期成本高昂的挑戰(zhàn)，到2025年，預計每年新車的需求量將上升至近2000萬輛。