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分布式供电实现供需平衡

http://www.c114.com.cn ( 2015/3/13 09:14 )

“模范城市曼海姆(MOMA)”项目是由德国政府启动的“未来能源系统”计划的一部分。该项目通过在当地电网中部署先进的信息通信技术以及小型装置,使消费者直接体验可再生电能的波动使用特点。

MOMA电网将来自超过500个生产商供应的电力配送至曼海姆及毗邻的德累斯顿市。电网本身兼作电力线宽带系统,连接了大量家用智能设备。该项目始于2010年,至今已有1000名居民参加,这些居民的家电都连接到这个“能源互联网”中,并利用众多的软件工具监控其电力使用和支出状况。

MOMA首席执行官英戈 勋伯格(Ingo Schoenberg)表示:“可再生能源最大的挑战是,时而有风,时而阳光普照,但当你需要的时候它们并不一定可用。MOMA项目寻求供求平衡的方法,力求在高波动性的能源发电和智慧的能源消耗之间取得平衡,并同时提高效率。”

勋伯格说:“通过将税费与电网容量相连接,鼓励项目参与者在能源可用性高、价格低的时候用电。对于那些不愿意自己调节设置的用户,MOMA甚至制定了‘节能管家’帮助用户在能量充足、价格便宜的时段打开电器。项目的运行状况表明,当消费者知悉能源的真实价格时,自然会改变使用方式。”

在知识和技术的武装下,私人用户节约了10%左右的能耗和15%的能源费用,而电力运营商能够更好地管理网络负载。MOMA项目的成果为制定弹性电价、建立同时承载智能电网和智能电表的单一通信平台提供了立法的依据。

高品质通信网络助力电网升级

MOMA项目采用的技术解决方案也为电力供应商提供了解决电力中断并提高运营效率的新方法。在美国,风暴和“小动物”严重破坏电力供应,加州大学伯克利分校2004年的一项研究表明,美国每年由停电造成的损失达到800亿美元。

田纳西州的查塔努加电力委员会为分布在约1500平方公里的居民提供电力服务。根据伯克利大学的数据计算,每年停电会对其服务区域造成约1亿美元的损失,但该电力委员会并不是一个典型的美国能源供应商。

2012年,在美国能源部“复苏法案”的11550万美元的资金刺激下,查塔努加电力委员会完成了高度自动化的智能电网升级工作,为电网配备了智能传感器、开关和仪表。与MOMA项目一样,其电网以高品质的通信网络为基础,查塔努加电力委员会选择了光纤宽带网络承载消费者三网合一的服务。

电力委员会执行副总裁大卫 韦德(David Wade)表示:“这应该就是未来电网的样子,美国还没有其它公共事业能够达到如此高的自动化水平。但是,一切都取决于通信能力,查塔努加的电网与光纤网络无缝衔接,这使得查塔努加成为实现我们未来设想的最佳场所。”

现在,在查塔努加,如果一辆汽车撞到了电线杆,电力委员会的电网将会进行“自我修复”。电网中的1200个智能开关可以通过光纤网络确定电路中断的位置,并改道供电。2月12日,查塔努加遭遇了20年来最严重的暴风雪,4万名居民的供电自动恢复,其他3.6万名居民的供电在工程师的帮助下,3天之内恢复正常。

电力委员会估计,以前恢复这7.6万名居民的供电需要8天的时间。2012年以来,该区域的断电事件减少了50%~60%,每年为当地减少了5000万美元的支出。电力委员会自身也大大节约了成本:在维修、资产管理、上门服务以及盗窃方面,节约的成本高达1050万美元。

自动化解决方案创建更加智能的电网

最终用户的偷电行为仍然让电力供应商头疼不已,严重影响了利润的获取。华为,一家来自中国的技术公司,针对电力供应面对的新挑战设计了不同的解决方案,既包括大规模的网络基础设施项目,也包括专门处理偷电等局部问题的核心平台。

据华为介绍,尼日利亚的消费者偷电状况尤其严重,供电商一直无法找出问题的原因,到目前为止,无法收集到准确的能耗数据的用户数量超过了80%。

为了解决这个问题,华为正准备在尼日利亚安装一个覆盖40万本地家庭的自动抄表系统,支持高速数据连接,同时部署新的传感器和控制器。该系统部署完成后,客户的电表将每15分钟传输一次数据到当地运营商,从而使运营商获得实时的用电数据。

华为企业BG Marketing与解决方案销售部总裁何达炳说:“该系统将有效提高电力公司的营业额和利润。即时通信系统和可靠的电力基础设施维护是电力高效生产和配送的关键。其可以实现早期预警、实时故障定位、自我修复和有效负载管理等功能。”

随着中国经济的崛起,城市的蓬勃发展给传统电网带来了极大压力。珠海电力局要为珠海市、淇澳岛、横琴岛和高栏岛的822万居民供电。面对着各种接入、可靠性、成本和容量问题,传统的固定和无线技术已经无法满足业务要求,珠海电力局迫切需要提高网络的自动化水平。

对于珠海电力局而言,在其服务区域安装光纤电缆过于昂贵复杂。因此,其选择了成本相对较低、但速度与光纤相似的华为4G LTE无线集群系统。与传统双向无线通信系统一样,华为eLTE无线集群解决方案为珠海电力局提供了专用无线网络,从而实现配电自动化通信。

同样,在中国东部沿海城市青岛,华为改造了阻碍电力性能的老旧线路和不可靠的通信网络。华为全光xPON解决方案具备高度自动化的特点,帮助青岛供电公司有效管理分布式供电,并提高网络可靠性。

华为表示,通过利用网络中的智能终端对数据进行实时监测,在数秒之内,就可以隔离故障线路,实现电网的自动修复。现在,青岛供电公司每年停电时长减少了2.6小时,达到每户1.1小时;每年电力损失下降了33.4兆千瓦时。

总而言之,为建立环境友好型社会,公用事业单位面临着降低成本、优化运营以及遵守更加严格的规定等方面的压力。为应对这些挑战,华为等科技公司提供大量解决方案,从而创建更加智能的电网,最终提供更加环保的能源。(本文作者James Blackman系BBC专栏记者)

作者:James Blackman   来源:ICT新视界

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