探索智能電網(wǎng)新技術(shù)
在全世界大多數(shù)國家,不一定每個家庭都有互聯(lián)網(wǎng),但每戶人家都和電網(wǎng)相通。目前全球大約有15億臺電表,近20萬公里的電纜線路,作為整個社會經(jīng)濟(jì)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,近百年來,電網(wǎng)和其輸送的電力能源給整個世界持續(xù)帶來了光明、動力和希望。
近年來,隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國社會經(jīng)濟(jì)對電力的需求也呈現(xiàn)急速增長的態(tài)勢。如果一味擴(kuò)展電網(wǎng)規(guī)模而不解決傳統(tǒng)電網(wǎng)中存在的電力流失大,用電難以動態(tài)調(diào)控等問題,電網(wǎng)系統(tǒng)將難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。
智能電網(wǎng)呼之欲出
要提高用電效率、解決電網(wǎng)目前存在的問題,智能電網(wǎng)的概念浮出水面。4月24日,中國國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞訪美,與美國能源部長朱棣文相晤,并在華盛頓發(fā)表演講稱:中國國家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)。
5月21日國家電網(wǎng)公司首次公布了智能電網(wǎng)計劃,從此,電能這個與工業(yè)化和信息化相伴的重要能源資源,在中國開始走向智能化的道路。
智能電網(wǎng)可以被比喻為電力系統(tǒng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng),電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數(shù)字控件和分析工具,自動監(jiān)控電網(wǎng)、優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、更快地恢復(fù)供電,消費(fèi)者對電力使用的管理也可細(xì)化到每個聯(lián)網(wǎng)的裝置。
智能電網(wǎng)的實現(xiàn)主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即時連接的網(wǎng)絡(luò)互動,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實時(real-time)、高速(high-speed)、雙向(two-way)的效果,整體性地提高電網(wǎng)的綜合效率。
電力和IT結(jié)緣
智能電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代和兼容利用,它需要在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上,整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。要實現(xiàn)整個電網(wǎng)中無所不在的智能特色,電力和IT 產(chǎn)業(yè)的協(xié)作是必然。
在國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)計劃中,大約有60-80%的投資將用于實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、交互智能等非傳統(tǒng)項目。電網(wǎng)對IT支撐的需求之強(qiáng)烈前所未有。
為此,國家電網(wǎng)公司與英特爾公司建立聯(lián)合實驗室,整合高性能計算與嵌入式技術(shù),采用英特爾架構(gòu)服務(wù)器進(jìn)行電網(wǎng)建模和模擬,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離與發(fā)電站自動化。
在推進(jìn)智能電網(wǎng)目標(biāo)的進(jìn)程中,英特爾扮演著十分積極的角色。伴隨著的時鐘滴嗒,英特爾著名的Tick-Tock開發(fā)模式也在今年走入了架構(gòu)創(chuàng)新的Tock年(Tick-Tock開發(fā)模式是指英特爾將在每個奇數(shù)年推出新處理器制程[FS:PAGE],每個偶數(shù)年推出新處理器架構(gòu))。
就在3月底,英特爾將如約推出廣受業(yè)界矚目的Nehalem架構(gòu)至強(qiáng)處理器產(chǎn)品,英特爾全新Nehalem架構(gòu)的優(yōu)勢和基于英特爾在45納米高-k金屬柵硅技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,能夠保證電力IT系統(tǒng)更快響應(yīng)、更易于使用和更安全。可以說,以最新的英特爾至強(qiáng)處理器為代表的一系列創(chuàng)新產(chǎn)品讓電力信息平臺走入了更快、更高效、更節(jié)能的時代。
在嵌入式領(lǐng)域,基于IA架構(gòu)的英特爾產(chǎn)品在低功耗、寬溫等方面也突破了應(yīng)用門檻的限制。憑借在嵌入式產(chǎn)品市場領(lǐng)域 30 多年的IA架構(gòu)銷售及支持經(jīng)驗,英特爾正不斷進(jìn)入智能電表、智能變電站等嵌入式深層領(lǐng)域。
今年6月,英特爾宣布擬斥資8.8億美元,將嵌入式操作系統(tǒng)的龍頭廠商風(fēng)河(Wind River)收至帳下。該筆收購讓英特爾的嵌入式戰(zhàn)略更加清晰:英特爾將在嵌入式市場發(fā)力,持續(xù)推出更低價,更低功耗的實時操作系統(tǒng)。結(jié)合風(fēng)河擁有優(yōu)勢的領(lǐng)域,英特爾還可以采用軟硬一體化的打包方式,為客戶提供基于x86平臺之上的嵌入式系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備的整體解決方案。
比如為實現(xiàn)可再生能源的分步式智能的目標(biāo),采用基于堅固耐用的嵌入式英特爾架構(gòu)平臺的嵌入式風(fēng)力渦輪機(jī)控制器,可以響應(yīng)不斷變化的風(fēng)況和電力負(fù)荷需求等實時信息,控制渦輪機(jī)葉片節(jié)距、旋轉(zhuǎn)和其它變量,無需人工干預(yù)。此外,安裝在渦輪機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)傳感器可以將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到嵌入式計算機(jī)中以監(jiān)控運(yùn)行參數(shù)。
從時間上看,英特爾也是智能電力領(lǐng)域的較早實踐者,早在2005年,英特爾就開始在美國與當(dāng)?shù)毓╇娋趾碗姳韽S商合作,創(chuàng)建了基于英特爾電腦的住宅能源管理系統(tǒng),該系統(tǒng)使用現(xiàn)有的住宅自動化組件。通過該系統(tǒng),人們可以利用互聯(lián)網(wǎng)來對自己住宅的電能進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。
推動開放標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)智能革命
智能的住宅能源管理系統(tǒng)通過感知和負(fù)荷控制可以節(jié)約能源,熨平需求波動,但遺憾的是,該解決方案目前仍然不是一項主流技術(shù)。一些已上市的商用解決方案僅面向具備DIY能力的技術(shù)人士,或僅應(yīng)用于公共部門的試點計劃。目前的住宅能源管理系統(tǒng)一般側(cè)重于感知(即僅僅監(jiān)控),同時,該系統(tǒng)雖然今天這些已經(jīng)在技術(shù)上完全可行,但由于沒有大規(guī)模普及,小量生產(chǎn)所需的工作和成本是一般業(yè)主所不能承受的;最后也是最根本原因:缺乏標(biāo)準(zhǔn)抑制了可擴(kuò)展性,增加了成本和安裝復(fù)雜性。對于一套全新的技術(shù)來說,開放標(biāo)準(zhǔn)對于集成智能電網(wǎng)至關(guān)重要。
為了推動開放標(biāo)準(zhǔn),英特爾推出開放能源計劃,致力于加快包括智能電網(wǎng)在[FS:PAGE]內(nèi)的集成與協(xié)同。通過智能能源技術(shù)的研發(fā)、開展智能電網(wǎng)試點計劃及其部署與公共部門展開合作以及由英特爾投資事業(yè)部進(jìn)行戰(zhàn)略風(fēng)險投資。
作為IEEE的主要成員,英特爾是IEEE P2030(智能電網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn))的參與制定者。通過推動開放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程,IEEE P2030能夠為定義智能電網(wǎng)的互操作性提供一個知識基礎(chǔ),幫助電力系統(tǒng)與最終應(yīng)用及設(shè)備協(xié)同工作。借助眾多專家小組之力,IEEE將利用無所不在的IEEE標(biāo)準(zhǔn)來制定智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),從而加速智能電網(wǎng)走向現(xiàn)實的進(jìn)程。
當(dāng)IT產(chǎn)業(yè)和電力能源成為孿生兄弟,兩者聚合,能量無窮!在保護(hù)環(huán)境節(jié)約能源的全球大趨勢下,智能電網(wǎng)的普及指日可待,智能電力技術(shù)飛入尋常百姓家已經(jīng)不遠(yuǎn)。
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