智能电网还是绿色电网？

（中国广州，2010年6月7日）当下，人们正在热议“到底什么是智能电网”。我们可能会想象智能网络就是能让电网运作更经济和更多功能，同时在非正常和紧急情况下为用户迅速恢复电力供应的一系列设备。这个“绿色电网”是高效电网运作，能源发电和负荷控制的必然产物。

智能电网的初期实施必定将改善我们的电网运行，如电压控制、无功控制和高效地分配剩余电力，为我们提供一个节省能源和降低二氧化碳排放的高效绿色环保电网。举个例子，PPL电力公司有着一个具备以上特征的智能电网计划，预计能为用户节省大约2.5%的用电量。PPL电力公司的这项计划得到了由美国投资振兴法案资助的1900美元美国能源部联邦基金。这笔资助来自美国智能电网投资拨款项目DE-FOA-0000058。同时，PPL电力公司将联手德雷克塞尔大学和科技先驱阿尔卡特朗讯、通用电力以及洛克希德马丁一起设计和执行这个计划。

我们的初步计划将让电网运行实现自动化，让电网故障断电并独立于整个电网，从而在非故障的线路上更快地为用户恢复电力供应。这个智能电网将实现对全电网系统的实时状态监测，非故障线路输电以及恢复用户的供电服务。这需要电力控制和终端设备的双向交流来实现实时运行数据的采集。这些数据的分析将进一步优化电力网络。

这些在电网中采集的额外信息和控制设备将实现系统电压的动态控制，为所有用户提供最优化供电电压，最终节省能源。目前，供电电压往往在电线铺设的时候就设定了，只有在电路负荷发生显著变化时才进行周期性调整。这种设定模式将造成某些用户得到比实际需要高的电压，相反某些用户却得到比最优电压低的电压。无论是哪一种情况，都会造成电力资源浪费。目前的电网设计设置了独立运作的调整设备。虽然这个独立运作的设备大多数情况下能有效地调节供电电压，它仍不是最优的选择。

另一方面，智能电网的初期设施必将为用户提供用电信息，并让用户决定如何使用这些信息。因此，这很有可能导致智能电网未能如预期般节省能源。譬如说，在不直接控制用户用电设备的情况下，用户必须主动采取节能措施。最近有一个尝试，以发光圆球来提示用户电力的使用情况并示意用户注意减少使用量。然而，这种信息提示反馈效果并不理想，大多数情况可能是提示发生作用的时候用户正在外工作，或用户不想手动调节用电量或改变他们的舒适度。

现在有一个很好的机会去延伸与用户之间的交流从而直接地控制用电设备。某些用户会因为倾向于“设定并忘记”科技而选择更为便捷的自动控制，这将显著提高电网的运作效率。当在用电负荷高峰期间，选择性的一些负荷将被关闭，从而使每个负荷的开支节省并同时减少二氧化碳排放，提高现有用电设施的用电效率。大多数的用电设备计划循环使用控制电荷，例如，关闭15分钟负荷回路然后重新打开45分钟便可以减少潜在的电路负荷约25%。

降低电网在高峰时期的负荷运作会导致电网更加绿色环保。发电尤其考虑成本因素，成本最低的基荷机组将优先配电，其次是成本较高的燃气轮机发电机组，最后是用电高峰期使用的最高成本的发电设备。成本较低并不一定有更低碳排放的发电设备将被优先配电。当绿色发电技术变得更高效和更普遍的时候，实现输电系统内双向电流监测和管理的智能技术将成为整合输电系统的重要一部分。

许多电力公司将采用分时定价机制。举个例子，每天早上7点到晚上7点的用电高峰时期，电价将是用电低峰时电价的两倍，也就是晚上7点到第二天早上7点。分时电价机制将降低日间用电高峰的用电量。这个定价机制还有一个潜在的好处，它使得用电高峰时期的成本最高的发电机组成为效率最低和更高碳足迹的发电选择。这将是一个双赢的情况：电力公司降低了用电负荷的同时，也降低了用户的电费开支。

当我们迈向新的电网结构的时候，在电网硬件、通讯设备和智能系统的整体实施等方面将迎来技术的创新，使我们的电力系统更优化。这些新技术将降低发电过程对环境的影响和用户的电费开支。

作者介绍：

David Bassett是电器和电子工程师协会的高级会员和电器和电子工程师协会标准委员会的会员。他目前担任PPL电力公司的高级工程师和科学家职员，参与了所有与PPL欧盟系统相关的大型发电项目。