2015年智能電網(wǎng)相關(guān)的家用電器市場規(guī)模將達到150億美元
2012-06-19 15:13:58 來源：大比特半導(dǎo)體器件網(wǎng)
摘要： 20世紀90年代，美國多次發(fā)生嚴重的停電事故，美國能源部(DOE)不得不認真考慮電網(wǎng)技術(shù)的升級改造問題。2001年，美國正式提出智能電網(wǎng)(Intelligrid)概念。2003年，DOE出臺了“Grid2030”計劃，目標是到2030年在美國形成完備的信息化輸配電系統(tǒng)，它將涵蓋對每個用戶及每一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的監(jiān)視和控制，確保電廠與用電器具之間電力流及信息流的雙向傳輸。同年，美國能源部西北太平洋國家實驗室(PNNL)展開了以提高電網(wǎng)可靠和可承受能力以及促進清潔能源利用為目標的技術(shù)研究工作，命名為電網(wǎng)智能化(GridWise)，嘗試利用信息技術(shù)改進電網(wǎng)運行管理。
關(guān)鍵字： 智能電網(wǎng)， 家用電器
智能電網(wǎng)(SmartGrid)是目前電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要方向。智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)及控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置，確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性，滿足環(huán)保約束，保證電能質(zhì)量，以及適應(yīng)電力市場化發(fā)展為目的，為用戶提供可靠、經(jīng)濟、清潔、互動的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。作為世界經(jīng)濟強國的美國，很早就開始研發(fā)智能電網(wǎng)以及適應(yīng)智能電網(wǎng)的家用電器。
智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展
20世紀90年代，美國多次發(fā)生嚴重的停電事故，美國能源部(DOE)不得不認真考慮電網(wǎng)技術(shù)的升級改造問題。2001年，美國正式提出智能電網(wǎng)(Intelligrid)概念。2003年，DOE出臺了“Grid2030”計劃，目標是到2030年在美國形成完備的信息化輸配電系統(tǒng)，它將涵蓋對每個用戶及每一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的監(jiān)視和控制，確保電廠與用電器具之間電力流及信息流的雙向傳輸。同年，美國能源部西北太平洋國家實驗室(PNNL)展開了以提高電網(wǎng)可靠和可承受能力以及促進清潔能源利用為目標的技術(shù)研究工作，命名為電網(wǎng)智能化(GridWise)，嘗試利用信息技術(shù)改進電網(wǎng)運行管理。
2009年1月，美國奧巴馬政府發(fā)布了《經(jīng)濟復(fù)興計劃進度報告》，宣布將鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路，并在未來3年內(nèi)為美國家庭安裝4000萬個智能電表。2009年4月16日，奧巴馬政府又宣布了一項耗資約40億美元的開發(fā)新電力傳輸技術(shù)的計劃。
為配合智能電網(wǎng)發(fā)展，美國家電企業(yè)重點開發(fā)了住宅能源管理系統(tǒng)(HEMS)、智能電表、地源熱泵、熱泵熱水器、需求響應(yīng)型家用電器、節(jié)能照明燈具、太陽能光伏發(fā)電裝置、風(fēng)力發(fā)電裝置和大容量蓄電池等產(chǎn)品。
美國家用電器制造商協(xié)會(AHAM)在第15屆聯(lián)合國氣候變化大會上發(fā)布了獲得廣泛認可的智能電網(wǎng)需要遵循的原則和要求。獲得功能完備的智能電網(wǎng)支持的家用電器，非常有助于減少溫室氣體排放，還能為更好地整合和協(xié)調(diào)可再生能源做出貢獻。
AHAM指出，在能效和環(huán)境保護方面，家用電器行業(yè)已經(jīng)取得了巨大成功，更換新家電是消費者降低家庭能源使用最為有效的方式。智能家電可以有效降低高峰時期的能源需求，使電網(wǎng)運行更加高效。例如，智能冰箱或干衣機可以將部分運轉(zhuǎn)周期推遲至一天中實際能源成本最低且能充分發(fā)電的時刻，這不僅能通過削減電費節(jié)省能源費用，還有助于減少高峰時期對電廠的需求。
據(jù)市場研究機構(gòu)預(yù)測，與智能電網(wǎng)相關(guān)的家用電器2011年全球市場規(guī)模將達到30億美元;到2015年，該類產(chǎn)品的全球市場規(guī)模將達到150億美元。其中，美國市場2011年的規(guī)模約為15億美元，到2015年將達到55億美元。目前，美國市場上這類產(chǎn)品的主要制造商是通用電氣公司和惠而浦公司，其中不少產(chǎn)品的原產(chǎn)地為中國。
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隨著智能電網(wǎng)和配電自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，適用于電網(wǎng)改造的傳統(tǒng)電流傳感器在測量準確度、安裝靈活性及環(huán)境適應(yīng)性方面的局限性逐漸顯現(xiàn)。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，本文提出了一種新型柔性電流互感器的設(shè)計方案。
本文探討了電流互感器取能方式在新能源與智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，重點研究了普通電流互感器和快速飽和取能互感器的設(shè)計原理、輸出特性及成本對比。
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隨著智能電網(wǎng)和配變自動化技術(shù)的普及，開合式電流互感器逐漸嶄露頭角，以其快速安裝和較高準確度受到青睞。然而，這種互感器因鐵心結(jié)構(gòu)斷開而導(dǎo)致磁導(dǎo)率降低，為彌補這一不足，不得不增加鐵心截面，從而提高了成本。
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