一、智能電網(wǎng)或者能源互聯(lián)網(wǎng)能不能成為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺(tái)?

下一個(gè)技術(shù)時(shí)代將是物聯(lián)網(wǎng)(IOT)時(shí)代，技術(shù)將讓我們將連接一切。遍布整個(gè)世界的智能傳感器將使您能夠監(jiān)測(cè)和控制發(fā)生的一切，遍布全球的智能傳感器將能讓我們更好地管理世界。

未來，物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。但將智能電網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，卻是一個(gè)全新的事物，智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)融合未來能夠全方位提高智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的信息感知深度和廣度。

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后又一次信息領(lǐng)域的技術(shù)革命，他的應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了社會(huì)的方方面面。物聯(lián)網(wǎng)所帶動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)已經(jīng)取得了很多的成果，物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的結(jié)合也必將成為趨勢(shì)。

電能無時(shí)不在，無處不在的特性可以為人類社會(huì)打造一個(gè)超級(jí)網(wǎng)絡(luò)。其終極目標(biāo)應(yīng)是萬有互聯(lián)(IOE)、無所不在的連接，所有人和事物都將成為一個(gè)個(gè)終端。實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)所有人和人、人和物以及物和物之間的再造，重構(gòu)整個(gè)人類社會(huì)的生產(chǎn)工具、生產(chǎn)方式和生活場(chǎng)景。未來當(dāng)電網(wǎng)云腦、人工智能、量子智慧出現(xiàn)以后，將通過萬物互聯(lián)實(shí)現(xiàn)自由設(shè)計(jì)、制造和自主行為，從而作為智慧地球的總系統(tǒng)集成，借助終端連接一切，成為一切入口出口。

最明顯的例子是智能電表和更大的智能電網(wǎng)。部署智能電網(wǎng)的原因有很多，根據(jù)地區(qū)不同而不同，但智能電網(wǎng)的好處在社會(huì)層面則更為明顯。

智能電網(wǎng)通過實(shí)時(shí)定價(jià)使我們更好地管理地球上的稀缺能源，提供需量響應(yīng)信號(hào)來管理負(fù)載，更好地控制非技術(shù)性能源損耗，以及改進(jìn)斷電的響應(yīng)時(shí)間。

面對(duì)電力需求的不斷增長(zhǎng)，智能電網(wǎng)提供了管理負(fù)載的更好方法，限制為全球供電所需的新型及昂貴發(fā)電總量的更好方法，以及教育甚至培訓(xùn)消費(fèi)者成為負(fù)責(zé)任能源用戶的更好方法。

而且，由于數(shù)據(jù)來自于地區(qū)內(nèi)的所有消費(fèi)者，所以只有當(dāng)整個(gè)地區(qū)的用戶使用該項(xiàng)技術(shù)并參與到相同的IoT網(wǎng)時(shí)，智能電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)才有意義。

二、傳感器能拯救世界

溫度監(jiān)控器就是消費(fèi)IoT設(shè)備的最佳例子之一。產(chǎn)品包括照明開關(guān)、帶開關(guān)的電源插座，甚至是電能測(cè)量插座。每款產(chǎn)品利用移動(dòng)設(shè)備上的簡(jiǎn)單接口來監(jiān)測(cè)和配置網(wǎng)絡(luò)。利用簡(jiǎn)單的命令即可很容易地配置照明開關(guān)和電源插座開關(guān)。

電能測(cè)量開關(guān)顯示設(shè)備消耗的費(fèi)用(不是電能!)是多少。這些智能化產(chǎn)品為我們提供了真正的“洞察”能力，從而制定家庭用電決策。充分利用家庭WiFi網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，使消費(fèi)者更容易監(jiān)測(cè)和管理耗能電氣設(shè)備。

所有這些例子中，有一些共同的主題。其中之一是需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來連接顯示世界的智能傳感器，以共享信息和/或制定決策。第二，所有例子都專注于改善對(duì)關(guān)鍵及昂貴資源的管理：電能、自來水、熱力、燃?xì)夂蜁r(shí)間。

這些資源受限的事實(shí)得到了數(shù)據(jù)的大力支持。2010年全球消耗了20,200太瓦時(shí)(TWh)電能，預(yù)計(jì)到2040年將達(dá)到39,000TWh，每年的電能需量增長(zhǎng)為2.2%。假如一個(gè)煤電廠的容量為300MW，那么每年需要增加170座煤電廠才能滿足全球容量增長(zhǎng)需要。

如果每座煤電廠的費(fèi)用大約為10億美金，這就意味著每年電能容量的投資至少為1700億美金(更不要說日常維護(hù)費(fèi)用)。注意，這里為了討論方便，我們簡(jiǎn)化了問題，因?yàn)檎嬲��?qū)動(dòng)新容量需求的是峰值需量，而不是平均功耗。無論哪種情況，數(shù)據(jù)都說明我們需要穩(wěn)定增加昂貴的電能，以滿足不斷增長(zhǎng)的需求。智能電網(wǎng)承諾幫助我們更好地平衡能耗，以降低峰值需量，意味著我們可延遲或節(jié)省大幅的容量投資。

為了監(jiān)測(cè)能源消耗，我們不需要更換傳統(tǒng)的電表。相反，我們真正需要的是一種能增加至已有應(yīng)用的現(xiàn)成測(cè)量方案。合適精度(1%或更優(yōu))的電能測(cè)量已經(jīng)是一門專業(yè)學(xué)科。所以，我們現(xiàn)在真正需要的是使我們能夠檢測(cè)能源消耗的看守方案。一種可能的方案是傳感器制造商在通信模塊外部增加一個(gè)電流變壓器和一個(gè)可編程電能測(cè)量IC，例如78M6610_LMU。電流變壓器用于電能測(cè)量，盡管效率高，但可能不滿足我們的“高性價(jià)比、小體積”要求。

盡管電流變壓器是最常見的能耗測(cè)量方案的傳感器，但體積大、成本高。分流器的成本低、重量輕，但與已有系統(tǒng)集成困難。連接至分流器意味著直接連接至電源的交流電力線。首先要用光耦隔離，然后在測(cè)量系統(tǒng)所在的一側(cè)需要附加電源。這一步驟與最初采用分流器節(jié)省成本和空間的初衷相違背。市場(chǎng)上現(xiàn)在具有少數(shù)高精度測(cè)量方案，例如MAX78615/78700芯片組，解決了這個(gè)問題，提供隔離且無需構(gòu)建附加電源即可進(jìn)行測(cè)量。

看來，傳感器能拯救世界。智能傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠使世界效率更高、浪費(fèi)更少、管理得更好。