宗建華:智能電網(wǎng)建設(shè)催生智能電能表發(fā)展良機
隨著電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展及智能電網(wǎng)的全面建設(shè),作為連接電網(wǎng)與用戶的關(guān)鍵節(jié)點,智能電能表的作用凸現(xiàn)出來,它已成為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)備之一,亦被視為智能電網(wǎng)發(fā)展的“先行者”。
目前我國的電能表行業(yè)正在朝著加速技術(shù)升級、產(chǎn)品更新?lián)Q代,網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。然而,如今鋪天蓋地的“智能”攻勢,讓許多人開始懷疑“智能”是否只是一種噱頭。智能電能表是否也只是一個簡單的時代標簽?抑或是真的“身懷絕技”?智能電能表“智”在哪里?對智能電網(wǎng)建設(shè)有何意義?未來發(fā)展路徑如何?中國電科院原副總工程師宗建華從專家的視角為我們進行了解讀。
智能:源于網(wǎng)絡(luò)化止于互動服務(wù)
基于通信、網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)構(gòu)筑起來的智能電能表網(wǎng)絡(luò),在將電力提供給千家萬戶的同時,通過交互平臺,把人類的智慧與結(jié)晶也奉獻給用戶和社會,踐行“人民電力為人民”。
作為智能電網(wǎng)的終端設(shè)備,電能表的基礎(chǔ)作用是購售電雙方用于電力交易的法定計量器具,同時承載著用電信息、數(shù)據(jù)的采集任務(wù)。在現(xiàn)代通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及計算機技術(shù)的支撐下,原本只依靠電力線連接的電能表,融入了社會的信息化體系,構(gòu)成了連接千家萬戶乃至各類用電器的龐大的網(wǎng)絡(luò),從而為智能電網(wǎng)、為社會開辟了一個具有無限想象力的服務(wù)空間?;谶@樣一個高度網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng),智能電能表突破了表計自身內(nèi)置微處理器所賦予的能力,借助于后臺計算機系統(tǒng)、國際化的互聯(lián)網(wǎng),展現(xiàn)了電力智能化應(yīng)用的無限前景。
所以說,智能電能表并不特指某一款電能表,而是對應(yīng)用于上述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的電能表的一種綜合表述。當然,與世間所有事物的發(fā)展、進化規(guī)律一致,今天意義上的智能電能表也不是一成不變的,對其內(nèi)涵的修正、補充,以及智能電能表自身的發(fā)展、完善都應(yīng)與我國社會、經(jīng)濟的發(fā)展同步,否則就會違背市場規(guī)律,遭遇發(fā)展挫折。
另外,我國幅員遼闊,地域文化存在差異,且經(jīng)濟發(fā)展不平衡,管理理念迥異,在智能電網(wǎng)的不同發(fā)展階段,允許不同形式、水平的智能電能表的存在、使用將會延續(xù)一段時期。
較之傳統(tǒng)電能表,國家電網(wǎng)公司推出的智能電能表在技術(shù)方面還具有許多新的特點:其一,在網(wǎng)絡(luò)的支撐下,在本地功能的基礎(chǔ)上,融匯了遠程管理、控制、服務(wù)功能,使電能表的功能更為靈活、強大;其二,技術(shù)指標先進。以功耗為例,單相智能電能表標準規(guī)定電壓回路的功率消耗不能大于1.5W,而傳統(tǒng)電能表的規(guī)定是不大于2W;如果按照全國安裝2億只民用電能表計算,那么僅此一項,一年就能少消耗電力約8.76億度,相當于每年可減少約300多萬噸標煤的燃燒、排放;其三,目前已可為一些大用戶或重點用戶提供用電信息服務(wù)平臺;通過對用電數(shù)據(jù)信息的挖掘、分析,為工商企業(yè)的合理用電,節(jié)能降耗,提供科學依據(jù);其四,適應(yīng)國家階梯電價、分時電價政策的需要,符合智能電網(wǎng)當前發(fā)展階段的需要。
目前的電能表還只能算是初級智能電能表,發(fā)展到高級應(yīng)用階段,智能電能表應(yīng)具備交互手段,強化為客戶服務(wù)的功能。電力公司在提高自身管理水平的基礎(chǔ)上,通過這個平臺為千百萬客戶提供服務(wù),獲取社會效益,實現(xiàn)增值,創(chuàng)造更多的商業(yè)機會。
推進:依靠科研支撐
中國電力科學研究院秉持大局觀念,集思廣益,積極創(chuàng)新,支持、推動智能電能表在我國的應(yīng)用與推廣。
智能電能表應(yīng)用及用電信息采集系統(tǒng)建設(shè),是智能電網(wǎng)項目中最早啟動的工作,它是國家電網(wǎng)公司加強集約化、精益化管理、提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平的重要手段,更是延伸電力市場、創(chuàng)新交易平臺的重要依托。鑒于此,中國電力科學研究院(以下簡稱中國電科院)憑借豐富的科研沉淀,雄厚的技術(shù)實力以及多年的實踐經(jīng)驗,在國家電網(wǎng)公司營銷部的統(tǒng)一部署、組織下,肩負起了牽頭起草、編寫智能電能表系列標準、電力用戶用電信息采集系統(tǒng)系列標準、標準宣貫材料等工作任務(wù)。這是自建國以來,國內(nèi)最大規(guī)模的電能表標準化工作。這次標準化工作,吸取了幾十年間積累的寶貴經(jīng)驗,從服務(wù)于智能電網(wǎng)建設(shè)的大局出發(fā),在綜合考慮國內(nèi)的生產(chǎn)、應(yīng)用、管理水平,積極協(xié)調(diào)各方觀點的基礎(chǔ)上,大膽創(chuàng)新,適度引入最新技術(shù)成果,使標準既具前瞻性、科學性,又具有良好的可實施性,為智能電能表的推廣應(yīng)用提供了堅實的技術(shù)支撐。
2009年國家電網(wǎng)公司頒布并實施的智能電能表系列化標準在國內(nèi)首次提出了智能電能表、階梯電價等概念;首次引入了用電信息安全防護技術(shù);對型式、規(guī)格、試驗、通信協(xié)議、功能定義、顯示字符、通信模塊等各項內(nèi)容都做了具體、明確的規(guī)定;對各款表的功能配置作了界定;技術(shù)指標先進,適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)和國內(nèi)電能計量的發(fā)展需要。
智能電能表標準的制定,為電能表領(lǐng)域引入自動化生產(chǎn)、自動化檢測技術(shù)提供了機遇。目前,多家省、地級電力計量中心相繼建設(shè)了自動檢測生產(chǎn)線,少人/無人的自動化工作模式,極大地提高了工作效率(10倍以上)和管理水平,同時,也提高了社會對電力公司計量授權(quán)的公信力。另外,幾家規(guī)模較大的電能表生產(chǎn)制造廠也紛紛建設(shè)了自動化生產(chǎn)線,在提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)能,降低勞動力成本等方面發(fā)揮著不可替代的作用。
按照計劃進度要求,國家電網(wǎng)公司已經(jīng)完成了1億多只智能電能表的集中采購任務(wù);現(xiàn)場安裝和系統(tǒng)調(diào)試工作,已全面展開,一個智能電能表應(yīng)用的新局面正在到來。
效益:路遙知馬力
隨著智能電能表互動服務(wù)平臺建設(shè)的深入,增值服務(wù)市場的不斷開拓、成熟,智能電能表終將得到大多數(shù)人的青睞。
智能電能表的前身源于電子式電能表,在發(fā)達國家已有30多年的歷史。我國在電子式電能表的研究和應(yīng)用方面,基本上與國外同步。但與發(fā)達國家相比,在設(shè)計、關(guān)鍵器件、材料以及生產(chǎn)制造設(shè)備、生產(chǎn)制造技術(shù)等方面還存在一定的差距,主要體現(xiàn)為:產(chǎn)品質(zhì)量,尤其是通信模塊的質(zhì)量和可靠性亟待提高;另外,關(guān)鍵元器件的國產(chǎn)化水平低;缺乏自主創(chuàng)新內(nèi)涵;標準化水平需進一步提高。
雖然智能電能表產(chǎn)品蘊藏著巨大的市場空間,前景光明,但在推廣應(yīng)用過程中,不論中外,都并非一帆風順。比如說美國,有不少消費者擔心智能電能表采集、發(fā)送的用電數(shù)據(jù)會侵犯個人隱私;反觀國內(nèi),一些地方也出現(xiàn)了市民質(zhì)疑智能電能表推高電費的聲音。從表面上看,似都屬于消費者對智能電能表的信任危機,但發(fā)達國家更側(cè)重思想抵制,而國內(nèi)居民多是對產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)疑。隨著智能電能表交互服務(wù)平臺建設(shè)的深入,增值服務(wù)市場的不斷開拓、成熟,智能電能表將會更加貼近民生,如同手機應(yīng)用那樣得到大多數(shù)人的青睞。
標準化體系建設(shè):任重道遠
國家電網(wǎng)公司開展智能電能表標準化體系建設(shè),走活了電表生產(chǎn)制造業(yè)原本散亂的“一盤棋”,促進了全國智能電能表市場的平穩(wěn)有序發(fā)展。
全球著名市場研究機構(gòu)派克咨詢公司曾預(yù)測,到2020年,全球智能電能表安裝數(shù)量有望達到10億臺左右,并指出中國將成為驅(qū)動亞洲智能電能表市場迅猛崛起的中堅力量。預(yù)測并非空穴來風。我國在2010年提出,在未來五年內(nèi),將完成2.4億塊智能電能表的安裝、應(yīng)用。
然而,此前我國盡管在電能表產(chǎn)品領(lǐng)域制定了一系列的標準,但對生產(chǎn)制造企業(yè)來講,諸如外觀、外形尺寸等設(shè)計要素都可在標準推薦的范圍內(nèi)自主確定。其結(jié)果,國產(chǎn)電能表的結(jié)構(gòu)形式超過100款,本地通信協(xié)議有400多個不同的版本,而電能表的功能各式各樣,居然能有500多種,國內(nèi)多功能電能表的生產(chǎn)呈現(xiàn)散亂、各自為政的局面。這不僅對電能表的安裝、使用、管理造成了影響,還嚴重阻礙了國內(nèi)電能表技術(shù)的進步。
國家電網(wǎng)公司從戰(zhàn)略的高度率先啟動了智能電能表的標準化工作,明確規(guī)定了4款智能電能表的外觀尺寸,統(tǒng)一了顏色、外形,同時對其他重要的結(jié)構(gòu)設(shè)計要素、材料、工藝等都作了明確規(guī)定,統(tǒng)一了電能表通信協(xié)議。這一舉措徹底扭轉(zhuǎn)了國內(nèi)電能表生產(chǎn)的散亂局面,有效帶動了全國智能電能表市場的有序發(fā)展。
智能電能表系列化標準的出臺是一個新生事物,它需要在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題,不斷完善、提高。另外,隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大,有必要考慮智能電能表與用電信息采集系統(tǒng)實用化評價驗收體系標準的研究和制定,及時總結(jié)工作經(jīng)驗,鞏固、提高工作成果。總之,智能電能表標準化體系的建設(shè)是一個漫長的過程,任重而道遠。
展望:抓住機遇前景廣闊
智能電能表和用電信息采集技術(shù)融入信息社會之時,即是無盡商機到來之日。
目前,智能電能表的智能優(yōu)勢還遠未發(fā)揮出來,要實現(xiàn)真正的智能化,智能電能表還有許多工作要做,還有很長的一段路要走。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進,廣大電力用戶對信息需求的不斷增長,電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的互動將會變得頻繁起來,屆時智能電能表在智能電網(wǎng)中的作用將充分顯現(xiàn)。
我國的智能電能表在發(fā)展的道路上還有哪些工作需要開拓、提升呢?首先,在充分吸取經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,完善、提升現(xiàn)行標準,然后進一步深化標準化工作,實現(xiàn)軟件平臺、硬件平臺以及交互平臺的標準化;其次,為適應(yīng)智能電網(wǎng)不同發(fā)展階段的需要,智能電能表應(yīng)該跟蹤直流電網(wǎng)、微電網(wǎng)、智能家電、智能家居技術(shù)的發(fā)展,適當超前地開拓、引入相應(yīng)功能;第三,研究、開發(fā)各種潛在的增值服務(wù)模塊;第四,搭建交互平臺,研發(fā)相關(guān)的實現(xiàn)技術(shù)與裝備、手段;最后,把智能電能表融入“三網(wǎng)融合”提供的社會信息化網(wǎng)絡(luò)中,最大限度地為社會、民生提供可能的服務(wù)。