智能能源计量技术改变我们的能源消费方式

无论是对于消费者和企业来说，节能都是一项紧迫的任务。然而，就目前大多数电子设备而言，我们无法随时获知它们实际究竟消耗了多少电量。可测量与显示自身能耗的智能设备具有巨大的应用潜力，并将成为一种强大的能耗管理工具。正如社交网络连接着数亿网民一样，目前工程师们正致力于设计可以把数十亿台设备连接起来的智能电网、智能电表和智能插头。

目标：降低能耗总量，促进能源供需平衡（减少峰值负荷），提高风能和太阳能等具有周期性特点的绿色能源的利用效率。


所有这三个目标都需要对配电网的实际情况进行深入了解，而配电网的基本架构已维持100年未变。在不久的将来，信息将与电能同时流过智能电网。为了有效利用这些信息，工程师们已着手开发具有以下功能的应用程序：


● 平衡用电高峰，因为用电高峰目前要求的装机容量远远超过实际需要。举个简单但颇有说服力的例子，如果在非高峰时段给电动汽车充电，则完全没必要增加一千瓦的发电容量。


● 通过智能电表和智能插头来控制电茶壶或电烤箱的用电情况。初期将利用这层控制来平衡负荷。但从长远来看，需要以与客户签约的方式将闲置的家庭电器、工厂设备和办公室电灯暂时置于休眠状态，从而减少整体能耗。


● 总结企业、社区乃至家庭的用电规律。如此一来，能源管理机构就可以对实际用电进行预测推算，确保随时供应适量的低成本电能，并对以化石燃料为主的发电厂的发电量进行优化。


恩智浦半导体（NXP Semiconductors）能为家庭、办公室、商业社区以及任何能耗过大的场所提供创新解决方案。集成电路（IC）是智能电表、智能插头和超低功耗无线通信设备的心脏，也是恩智浦迅速扩大的产品组合中的重要成员，它在并不影响我们日常生活方式的前提下正悄悄推动节能革命的发展。


尽管智能化的利用能源具有巨大的环境和经济价值，但重建电网却需要花费高昂的成本。幸运的是，我们不必重建电网， 而只需要增加一个信息技术网络——部分为无线网络，再加上单价并不昂贵的智能电表和智能插头，便可以很快地收回投资成本。举例来说，调温器将变成智能调温器，建筑间的区域照明控制系统将被连接起来，照明与温度控制最终将合二为一。


恩智浦在智能电网所需的低功耗、无线及窄带通信方面提供的解决方案包括协议栈、收发器、接收器和发射器在内的一整套符合M-bus（针对868 MHz频带的电表、燃气表、水表和热量表的欧洲远程通信标准）的解决方案，恩智浦同时还为包括ZigBee在内的802.15.4无线通信协议提供低功耗解决方案。


家域网、邻域网和广域网


网络是实现不同区域（如房屋、电网）之间的信息交换的最好平台。在综合性智能能源战略中，广域网（WAN）通过智能电网在电能管理数据中心与家域网（HAN）之间进行来回信息传递，而家域网则利用邻域网（NAN）实现数据聚合。


操作性信息（如关闭、打开或调暗电灯，以及将高成本或高碳生产方式转变成绿色能源生产方式等）在整个网络中来回流动。图1为住宅环境示意图。