美國小城博爾德是第一個全面架設智能電網的城市,彼得森一家是這個城市中第一個接受電力實驗的家庭。他們和鄰居都發現,不用犧牲任何生活便利,也能將電費降到每月3美元。

在美國再度為不參加《京都協議書》辯解時,大量排放的溫室氣體已經使全球海平面上升了0.17米。為了不讓后代去海面以下搜尋住所,美國人嘗試著讓能源長點智慧――首先從電網入手。2008年4月,Xcel Energy公司聯合另外幾家綠色高科技公司,投資1億美元將博爾德\\(Boulder\\)打造成“智慧電網實驗室”。
“之所以會選中博爾德,是因為這座城市合適的人口密度以及相對獨立的電力分配系統?！盭cel Energy外聯人員凱瑟琳\\(Catherin\\)說。自2008年4月起,Xcel Energy計劃在博爾德安裝5萬臺新的智能電力設備。其中,智能電表是智能電力設備中重要的一環?！八軐崟r分析數據,建議用戶在電力昂貴的時候避開用電,也會告訴用戶哪些電來自清潔能源?！?
現在,智能電表是彼得森\\(Peterson\\)和瓦爾\\(Val\\)夫婦家中隱形的協調員,它統籌屋內所有電器的用電情況?？屏_拉多大學博爾德分校校長彼得森是“智能電網實驗室”的第一位志愿者。他們允許Xcel Energy公司改造了他們的房子,并接受了該公司提供的智能儀表、輸出功率6000瓦特的太陽能光伏發電系統,外加一輛混合動力汽車。彼得森稱他這次參與的實驗為“連接愛迪生和蓋茨的世界”,目標是通過新配備的智能電力設備和適應新的用電方式――依舊住博爾德市中心,依舊是那些電器,但要盡可能地使用清潔能源,盡可能地錯開用電高峰,盡可能地降低每個月的用電開銷。
比薩餅正在烤箱中加熱,加熱的電來自彼得森家洋樓屋頂的四塊太陽能電池板?！疤柍渥愕臅r候用太陽能,大風吹來,則用風電。用戶能依據程序設定通過風電激活他們的洗碗機或暖氣片?！眲P瑟琳說。這是一個很大的變化,傳統電網只是單方面存儲清潔能源,但僅靠清潔能源發電可能會導致電力不穩定,比如不刮風的時候風電就不夠用。
融合不同屬性的電力,讓用戶更好地利用可再生、清潔能源,是這次實驗的重要內容。彼得森家使用的能源除了太陽能,還有風電、核電、火電等。智能電表能顯示此時光伏、風電、水電等不同電種是否充足,以及自由選擇各種不同的電力,它們可能來自風、煤炭,抑或是太陽。這就像我們出游選擇交通工具,可以是火車,也可以是飛機或輪船。但這又給智能電網帶來另外一個問題,如何讓各種分布式能源自由、動態地接入電網。
“在我走出家門的時候,我能通過網絡,用任何一臺計算機、iPod或iPhone,遙控智能電表更改家中電器的設置。比如,優先選擇太陽能電池板的蓄電?！蓖郀栒f?，F在,彼得森夫婦家屋頂的太陽能電池板儲蓄下來的電可以烤制154個比薩餅,相當于590.7磅的煤炭所產生的能源。如果博爾德預裝智能電力設備的5萬用戶都擁有這一儲備量,就能獲得相當于2953.5萬磅的煤炭所產生的能源,這樣節省下來的碳排放量是個驚人的數字。
智能電表還提供實時定價信息,以幫助用戶減少消費高峰時段用電。這個功能直接關系到彼得森的錢包,效果很好。2008年1月,普拉特集團在太平洋西北國家實驗室完成了實時電價信息示范項目,研究結果是實時定價可以減少高峰用電的10%。
如果太陽能不充足、風電不穩定,彼得森會盡可能選擇峰谷期間用電、蓄電。白天所蓄太陽能用于給混合動力汽車充電,通常情況,這些能量夠它跑上兩天?！半妰r不再是一成不變,它會根據一天中不同時段來自動定價,比如晚上用電高峰期,電價自動上揚,但以前只是電力系統讀取用戶的電表,現在我們能看到整個城市的用電情況,從而為自己的用電進行規劃。當然,停電也是不用擔心的,智能電網可以在最短的時間內實現自動恢復?！?
這樣的技術設計還有一個好處,中國能源網CIO韓曉平舉了個例子:“北京有1500萬人口,約500萬臺冰箱,如果以每臺冰箱120瓦計算,合計裝機負荷60萬千瓦,如果未來的冰箱可以蓄冰儲能,所有冰箱都在夜間用電低谷蓄冰,并根據電網的智能安排分批進行工作,電網就可以因此減少幾十萬的裝機容量,免去相應輸電線路和變電站的建設投資?！?
省錢、節能、減排。彼得森的目標應該也是全世界所有人的目標?！懊绹?007年3億人口,用電量4367.875千瓦時。如果是中國,14億人口的用電量將是美國的3.5倍。如果延續目前模式,70%的電力將靠燃煤大火電保障,最少需要42億噸的原煤。如按70%的煤炭用于發電來算,需要生產原煤60億噸,而2007年全球的煤炭產量僅有64億噸?！表n曉平在題為《我們為什么需要智能電網》的文章中如是說。
另外,據美國能源部的研究結果顯示,由于電網效率低下而造成的電能損失高達總電能的67%。67%的損耗是指現有電力系統的能量損耗,其中包括發電、輸配電以及終端用電環節?！皩嶋H上,從能源資源的開發、運輸、轉換直到最終的需求,從煤炭的開發直到我們眼前的計算機屏幕或頭頂的燈泡,我們真正能夠利用的有效能量恐怕不足10%。另外的90%無疑是一座巨大的金礦?！表n曉平說。
依靠挖掘這巨大的金礦,彼得森的節能減排的目標已經達成,他們的鄰居也一樣,將每月電費降到了3美元?！靶碌碾娏ο到y精確實用,讓我們輕松地控制能源消費,即使我離開了屋子,我也能通過電腦掌控屋子和汽車。尤其是屋頂上的太陽能面板,它能和車,還有家中的一切電器進行交流,它們總能找到一個最高效最清潔的用電方式?！?
博爾德的實驗并沒有犧牲生活便利來節省能源,這是最吸引人的。不僅如此,有了智能電網,彼得森夫婦的生活以及其他的志愿者的生活顯得更為便利。舉例來說,“隨手關燈”是很小的事兒,但容易忘記?！叭绻捎弥悄芨袘彰?只在有人有需求的地方進行精確照明,可以節省不少電能,減排不少二氧化碳。而實現這一技術僅需要為每一個燈口安裝一個芯片和控制開關,在適當的地方安裝感應器,相關的控制數據信息可以直接從電力線上傳送?！表n曉平解釋說。
根據法國監管機構CRE的預測,通過安裝智能表計,能夠減少居民能源消耗5%,減少二氧化碳排放5%。智能電網通過電子感應、探測、遙控等信息技術對需求進行實時跟蹤,并進行智能化的分析、控制,實現精確供能?！斑@樣,使人們的生活質量不受影響,甚至更舒適,靠信息技術的進步將能源節約下來?！表n曉平說?，F在,芬蘭通過安裝智能表計,用戶的能量使用效率已經提高了7%。