在節(jié)能減排的需求及壓力下，智能電網(wǎng)被普遍認(rèn)為是推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵因素，從而引起世界各國高度重視。
在節(jié)能減排的需求及壓力下，智能電網(wǎng)正成為全球熱門話題。盡管還沒有標(biāo)準(zhǔn)定義，但智能電網(wǎng)被普遍認(rèn)為是推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵因素，因而引起世界各國高度重視。發(fā)展智能電網(wǎng)已被西方國家列為全面提升競爭力的國家戰(zhàn)略。中國能源行業(yè)“十二五”規(guī)劃也已將發(fā)展智能電網(wǎng)作為重要內(nèi)容納入其中。
建立在集成、高速、雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的智能化電網(wǎng)，通過優(yōu)化電力負(fù)載，控制家電的錯(cuò)峰消費(fèi)，可以極大提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的效率，降低能源消耗，并且保證電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。智能電網(wǎng)的接入將有助于構(gòu)建自動(dòng)化程度更高的家用電器體系,有力推動(dòng)智能家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。市場研究公司Zpryme預(yù)測, 由于智能電網(wǎng)技術(shù)在整體經(jīng)濟(jì)中的牽引和推進(jìn)作用，全球智能家電市場將從2011年的30.06億美元增長至2015年的150.12億美元。
“智網(wǎng)”驅(qū)動(dòng)力
智能化是家電行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，對于智能電網(wǎng)在推動(dòng)智能家電的發(fā)展和市場接受方面所起的關(guān)鍵性作用，業(yè)界已普遍達(dá)成共識(shí)。
“事實(shí)上，我們完全可以說，如果沒有智能電網(wǎng)，智能家電的引入和發(fā)展就沒有意義，因?yàn)檫@里的主要?jiǎng)訖C(jī)是節(jié)能?！盇tmel公司戰(zhàn)略營銷經(jīng)理Pierre Roux表示，試看當(dāng)前市場上諸如智能插頭和專用控制面板之類的設(shè)備，這些解決方案目前都非常昂貴，只能滿足小范圍市場的需求。一旦智能家電經(jīng)由智能電表與電費(fèi)賬單拉上關(guān)系，一切就會(huì)變得不一樣?！?/FONT>
“促進(jìn)智能電網(wǎng)進(jìn)入家庭的兩個(gè)關(guān)鍵因素是負(fù)載控制及與分時(shí)電價(jià)有關(guān)的需求響應(yīng)?！盕reescale公司亞太區(qū)無線連接產(chǎn)品部市場經(jīng)理Victor Kwong也指出，“智能家電與能源管理密切相關(guān)，大部分家電制造商都對分時(shí)電價(jià)切換感興趣，因?yàn)檫@能使他們從競爭中脫穎而出。”
“智能電網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中起著關(guān)鍵作用?！币夥ò雽?dǎo)體大中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場經(jīng)理James Wiart表示，推動(dòng)市場和用戶接納智能家電這個(gè)新生事物，離不開智能電網(wǎng);反之，市場和用戶也將會(huì)受益于這項(xiàng)新技術(shù)。
“智能電網(wǎng)的主要目的是降低總能耗，尤其是峰值能耗。”Microchip公司亞太區(qū)家電解決方案部市場經(jīng)理Alan Lee進(jìn)一步分析道，“接入智能電網(wǎng)后，智能家電可以與智能電表或宅內(nèi)電能管理設(shè)備通信，宅內(nèi)電能管理設(shè)備就成為消費(fèi)者管理其日常電能使用的控制面板，動(dòng)態(tài)的電價(jià)信息傳送到智能電表并與智能家電共享，分時(shí)電價(jià)可以鼓勵(lì)消費(fèi)者錯(cuò)峰用電，從而提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的效率，降低能源消耗。”
逐鹿中國市場
市場分析公司NanoMarkets在一份名為《亞洲智能電網(wǎng)新商機(jī)》的報(bào)告中指出，近年來亞洲智能電網(wǎng)市場的表現(xiàn)令業(yè)界眼前一亮。由于中國、日本、韓國和印度等國市場需求的增加，亞洲智能電網(wǎng)市場投資規(guī)模預(yù)計(jì)在未來5年內(nèi)將達(dá)到222億美元。ZPyrme也預(yù)測，今年中國將會(huì)取代美國，成為智能電網(wǎng)最大的投資國。中國計(jì)劃用73.2億美元發(fā)展智能電網(wǎng)，這一數(shù)額實(shí)際已超越了美國70.9億美元的撥款。中國智能電網(wǎng)市場蘊(yùn)含的巨大商機(jī)無疑將為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來巨大的增長空間，因而成為眾多半導(dǎo)體廠商的關(guān)注焦點(diǎn)。
針對智能家電與智能電網(wǎng)市場，Atmel推出多種產(chǎn)品方案，除了微控制器產(chǎn)品，還包括RF收發(fā)器和軟件棧?！癆tmel將繼續(xù)向市場推出兼容IEEE 802.15.4c物理層補(bǔ)充協(xié)議的RF收發(fā)器，支持中國市場在1GHz以下免授權(quán)頻段的運(yùn)行需要?！盤ierre Roux說道。此外，Atmel串行EEPROM和DataFlash產(chǎn)品系列支持存儲(chǔ)器擴(kuò)展，可用于數(shù)據(jù)記錄、影子代碼和遠(yuǎn)程固件升級(jí)。
不久前，Atmel的BitCloud ZigBee PRO堆棧獲得ZigBee Smart Energy(SE)產(chǎn)品認(rèn)證。BitCloud SE可將建筑內(nèi)設(shè)備(如電表、自動(dòng)調(diào)溫器和智能電器)相互連接，并連接至區(qū)域電力輸送和控制網(wǎng)絡(luò)，為電力公司提供了安全、可靠且易用的無線家庭區(qū)域網(wǎng)(HAN)技術(shù)。BitCloud SE應(yīng)用可以部署在單獨(dú)的微控制器上，或者在一個(gè)接上ZigBee SE協(xié)處理器的主機(jī)微控制器上。
ZigBee SE應(yīng)用解決了從計(jì)量器到家庭局域網(wǎng)絡(luò)(HAN)的通信問題，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制和需求響應(yīng)。“作為首批加入ZigBee聯(lián)盟的公司之一，F(xiàn)reescale提供支持ZigBee SE、RF4CE、醫(yī)療保健和家庭自動(dòng)化的平臺(tái)解決方案?！盫ictor Kwong介紹，F(xiàn)reescale針對ZigBee器件設(shè)計(jì)了一個(gè)低功耗平臺(tái)產(chǎn)品線，MC1322x ZigBee PiP是這個(gè)產(chǎn)品線的最新產(chǎn)品。除了IC產(chǎn)品，F(xiàn)reescale還提供軟件開發(fā)工具和參考設(shè)計(jì)，以幫助簡化開發(fā)工作。例如，F(xiàn)reescale的BeeStack ZigBee棧配上BeeKit無線工具箱，提供了一個(gè)簡單的軟件環(huán)境來配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)?！霸摴ぞ呤荈reescale獨(dú)有的，允許客戶使用向?qū)Ш拖吕藛螏椭渲肸igBee網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，”Victor Kwong特別強(qiáng)調(diào)，“我們的競爭對手采取的方法是強(qiáng)制用戶通過代碼行來編輯網(wǎng)絡(luò)參數(shù)?！?/FONT>
最近在Freescale技術(shù)論壇上，F(xiàn)reescale和Indesit展示了可以根據(jù)電價(jià)和供電情況調(diào)節(jié)工作時(shí)間的智能洗衣機(jī)，該智能洗衣機(jī)配備了Freescale的ZigBee節(jié)點(diǎn)，能夠根據(jù)電價(jià)(在分時(shí)電價(jià)環(huán)境中)和綠色供電情況調(diào)節(jié)其循環(huán)啟動(dòng)時(shí)間?！?/FONT>
智能電表和電網(wǎng)終端設(shè)備共享能源數(shù)據(jù)，以及接收分時(shí)用電事件的能力都需要穩(wěn)健的有線或無線通信。在這方面，Microchip提供802.11、802.15.4、sub-GHz無線技術(shù)、以太網(wǎng)和USB方案。為加速研發(fā)，Microchip還提供支持ZigBee SE v1.0、ZigBee、MiWi和TCP/IP通信的軟件。
此外，電能測量的精確度不僅對電表本身非常重要，而且對確定某一特定區(qū)域的能量使用情況也非常重要。為此，Microchip提供采用高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器、全電能計(jì)量IC和固件的高精度電能測量解決方案，在參考設(shè)計(jì)中采用了多種PIC單片機(jī)。例如，Microchip新近推出用于單相多功能智能計(jì)量和電能監(jiān)測應(yīng)用的8位PIC18F87J72單片機(jī)系列，該系列配備了雙通道高性能16位/24位模擬前端(AFE)，為表具開發(fā)提供了精確、可靠、易用和兼具成本效益的解決方案，其性能超過IEC 0.5級(jí)。
針對智能電網(wǎng)的應(yīng)用需求，ST最新推出STarGRID ST7590電力線通信(PLC)系統(tǒng)級(jí)芯片，據(jù)悉，該產(chǎn)品提供了一個(gè)具有靈活性、可擴(kuò)展性的電力線通信平臺(tái)，可適應(yīng)各類智能電網(wǎng)的應(yīng)用需求和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
“ADI在智能電網(wǎng)解決方案中一直強(qiáng)調(diào)真實(shí)世界信號(hào)的調(diào)理及處理，這包含了先進(jìn)的測量、通信和處理技術(shù)?！盇DI公司儀表及隔離產(chǎn)品高級(jí)商務(wù)經(jīng)理芮勝駿介紹，目前全世界已有超過2.5億塊電表采用了ADI公司的電能計(jì)量技術(shù)。在未來的智能電網(wǎng)發(fā)展中，ADI將主要在智能一次、二次設(shè)備中提供高性能、高可靠的模擬信號(hào)處理器件及具有成本優(yōu)勢的、高可靠性的、靈活的處理器解決方案。
“ADI SHARC浮點(diǎn)處理器作為核心算法處理器為業(yè)界提供了一種可行的解決方案，滿足未來智能電網(wǎng)系統(tǒng)的所有關(guān)鍵需求?！避莿衮E表示，Blackfin處理器能夠結(jié)合復(fù)雜任務(wù)調(diào)度和高性能數(shù)字信號(hào)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制和測試測量，同時(shí)它還支持多模式通信及系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度，滿足智能電網(wǎng)需求，提供高性能低成本的解決方案。
此外，ADI還建立了新的ADC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在性能和功能方面取得技術(shù)突破?！拔覀兛梢蕴峁?2位、14位、16位到24位廣泛的高精度ADC產(chǎn)品滿足用戶對低功耗、小封裝和低成本的要求，為中國的超高壓及特高壓輸電市場提供解決方案?！?芮勝駿介紹，“ADI ADE系列電能計(jì)量IC還將ADC和固定功能的DSP結(jié)合，在實(shí)現(xiàn)精密計(jì)量的同時(shí)，并具有獨(dú)特的功能特點(diǎn)且易于使用。該系列中的ADE78xx可用于開發(fā)智能電表，為電力公司提高用戶計(jì)費(fèi)精度，實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的電能質(zhì)量監(jiān)測，并減少運(yùn)營成本?！?/FONT>
標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)行時(shí)
目前智能電網(wǎng)建設(shè)已成為全球熱點(diǎn)，智能電網(wǎng)互操作性是構(gòu)建智能電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵，一個(gè)開放的組織構(gòu)架是保證智能電網(wǎng)互操作性的關(guān)鍵。國際電工委員會(huì)(IEC)對此做出了快速反應(yīng)，成立了智能電網(wǎng)戰(zhàn)略專家組(SG3)，重點(diǎn)開展智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究和建設(shè)工作。
為爭奪在智能電網(wǎng)這個(gè)新興領(lǐng)域的話語權(quán)，世界各國也在積極制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)悉，為了更好地配合智能電網(wǎng)發(fā)展的需要，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)推出了加速進(jìn)程的計(jì)劃,截至目前，NIST已經(jīng)推出《智能電網(wǎng)互操作框架1.0版》，彌補(bǔ)了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際需要的差距，并已進(jìn)行智能電網(wǎng)互操作方面的研究。此外，IEEE也在大力推進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。
中國國家電網(wǎng)公司已發(fā)布了智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)計(jì)劃,將在2010-2020年全面推進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國際化進(jìn)程，到2020年時(shí)基本建成以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
目前，國家電網(wǎng)正在全國范圍內(nèi)進(jìn)行包括“電力光纖到戶”在內(nèi)的智能電網(wǎng)試點(diǎn)，這也將催生更為全面的智能家電和智能家居服務(wù)。據(jù)國脈物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究中心的報(bào)告顯示，到2015年，中國智能家居的市場規(guī)模將達(dá)到1240億元。廣闊的市場前景吸引家電廠商紛紛制訂相關(guān)規(guī)劃：2009年3月，海爾集團(tuán)與國網(wǎng)信通簽訂戰(zhàn)略協(xié)議，全面啟動(dòng)智慧用電計(jì)劃;2010年下半年，海信與國家電網(wǎng)聯(lián)合制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
（轉(zhuǎn)載）
