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智慧電網

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智慧型電網英語:smart gridsmart electric grid、或intelligent grid),一種現代化的輸電網路。利用資訊及通訊科技,以數位或類比[1]訊號偵測與收集供應端的電力供應狀況,與使用端的電力使用狀況。再用這些資訊來調整電力的生產與輸配,或調整家電及企業用戶的耗電量,以此達到節約能源、降低損耗、增強電網可靠性的目的。[2]。智慧型電網雛型是20世紀產生的,由一些中心發電機向大量用戶傳輸電能的電網的簡單升級。在傳統電網的基礎上,電能的傳輸拓撲網路更加最佳化以滿足更大範圍的各種用電狀況,如在用電量低的時段給電池充電,然後在高峰時反過來給電網提供電能。

智慧型電網包含了一個智慧型電表基礎建設(advanced metering infrastructure,AMI),用於記錄系統所有電能的流動。通過智慧型電表(smart meter),它會隨時監測電力使用的狀況。[3]智慧型電網包括超導傳輸線以減少電能的傳輸損耗,還具有整合新能源,如風能太陽能等的能力。當電能便宜時,消費者可以開啟某些家用電器,如洗碗機,工廠可以啟動在任何時間段都可以進行的生產過程。在電能需求的高峰期,它可以關閉一些非必要的用電裝置來降低需求。其他的智慧型電網發展方向包括電網之故障偵測、判斷、自動試送電等。智慧型電網之最基礎建設在於電網上的裝置由人工在地監測,進化到遙測、遙控,再進化到自動判斷調整控制。

智慧型電網政策在歐洲被組織為智慧型電網歐洲技術平台。[4]在美國政策中被介紹在 Template:Usctc § 17381.

現代化的電能網路被許多政府認為是一種能夠有效減少能源依賴,減緩全球溫室效應的措施。智慧型計量作為智慧型電網的一部分,但它本身本不能稱為一個智慧型電網。在美國歐巴馬總統宣布振興經濟方案之中納入智慧型電網計劃後,已經引起世界各國的重視。

智慧型電網的優點[編輯]

智慧型電網有諸多好處,此處列舉以下數點:

  1. 智慧型電網可以接受各式各樣的從外界傳入的干擾和攻擊,可以承受大型的清潔能源可再生能源的併入。智慧型電網比傳統電網更有韌性,能承受的干擾幅度更大。
  2.  智慧型電網是資訊技術,感應技術,自動控制技術等技術的共同結合的大型電網基礎設施。正因為如此,在控制電網的時候,更容易從全局的角度了解清楚電網的狀況資訊;在預防重大事故,災害的時候,有提前預測,預警和預防可能發生的問題。一旦有事故發生,智慧型電網還能採取措施,隔離事故發生區域,實現自我修復, 以避免出現大範圍大面積的電路中斷供應。
  3. 智慧型電網與傳統電網最大一個不同在於,它能實現雙向的資訊服務溝通交流。用戶可以了解電網的實時電力供給能力,供應狀況,電能質量,電價浮動情況以及電力中斷資訊等。用戶可以很輕易的從這些資訊中獲取一個合理安排用電的指導。
  4. 在事事講求節能減碳的今天,智慧型電網的概念,無非給了發電廠一個實現節能的一個相當好的手段方法 ; 電網資料流為雙向 , 可以從電廠傳送訊息給需要被管控的裝置亦可接收訊息從需要大量被收集資料的裝置 , 如此一來, 大資料的管理就有其基本的雛形; 亦此在智慧型城市相關議題常常被提及的今天, 智慧型電網會是一個構建一個所有資訊流暢行無阻的一個可實現的架構概念

滿足各種供求狀態[編輯]

影響電網執行的突發狀況可能出現在發電廠發電,電能傳輸以及電能需求等任意一下環節發生。這種狀況可能是自然環境,如雲層遮擋太陽使得太陽能電站功率下降,又如,炎熱的天氣使得空調的使用率上升。還有可能由於商業原因發生在電能供應端,例如,電能用戶可能在用電高峰時減少用電,因為電價的作用是減少用電高峰時的用電量。狀況還有可能發生在本地傳輸網路,如變壓器損壞,需要臨時斷開局部輸電網路。最後,這些狀況還有可能發生在家裡,比如,人都離開家工作,各種用電裝置進行休眠狀態。所有這些情況都是激發人們去改變電能流向之因素。

足夠的頻寬[編輯]

事實上智慧型電網的通訊系統必須能夠提供足夠的頻寬。用於控制家用電器所需要的資料通訊量與現在已有的如電話、網路、電視等傳輸,因為它們的傳輸量相對而言是很小的。許多的智慧型電網提供「過量」的通訊頻寬,這些頻寬可以用於其它的用途,以取代現有的通訊網路。這種方式在電網由國家統一執行的國家,如中國、印度,更有優勢。

參考[編輯]

外部連結[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ D. J. Hammerstrom; 等. Pacific Northwest GridWise™ Testbed Demonstration Projects, Part I. Olympic Peninsula Project (PDF). [2014-01-15]. 
  2. ^ U.S. Department of Energy. Smart Grid / Department of Energy. [2012-06-18]. 
  3. ^ en:Federal Energy Regulatory Commission staff report. Assessment of Demand Response and Advanced Metering(Docket AD06-2-000) (PDF). en:United States Department of Energy: 20. 2006-08 [2008-11-27]. 
  4. ^ Smart Grids European Technology Platform | www.smartgrids.eu. smartgrids.eu. 2011 [last update]≤ [October 11, 2011].