在節(jié)能減排的需求及壓力下，智能電網被普遍認為是推進低碳經濟的關鍵因素，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，智能電網正成為全球熱門話題。盡管還沒有標準定義，但智能電網被普遍認為是推進低碳經濟的關鍵因素，因而引起世界各國高度重視。發(fā)展智能電網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)展智能電網作為重要內容納入其中。
建立在集成、高速、雙向通信網絡基礎上的智能化電網，通過優(yōu)化電力負載，控制家電的錯峰消費，可以極大提高整個電網系統(tǒng)的效率，降低能源消耗，并且保證電力供應網絡的穩(wěn)定性。智能電網的接入將有助于構建自動化程度更高的家用電器體系,有力推動智能家電產業(yè)的發(fā)展。市場研究公司Zpryme預測, 由于智能電網技術在整體經濟中的牽引和推進作用，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”驅動力
智能化是家電行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，對于智能電網在推動智能家電的發(fā)展和市場接受方面所起的關鍵性作用，業(yè)界已普遍達成共識。
“事實上，我們完全可以說，如果沒有智能電網，智能家電的引入和發(fā)展就沒有意義，因為這里的主要動機是節(jié)能?！盇tmel公司戰(zhàn)略營銷經理Pierre Roux表示，試看當前市場上諸如智能插頭和專用控制面板之類的設備，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。一旦智能家電經由智能電表與電費賬單拉上關系，一切就會變得不一樣?！?/FONT>
“促進智能電網進入家庭的兩個關鍵因素是負載控制及與分時電價有關的需求響應。”Freescale公司亞太區(qū)無線連接產品部市場經理Victor Kwong也指出，“智能家電與能源管理密切相關，大部分家電制造商都對分時電價切換感興趣，因為這能使他們從競爭中脫穎而出?！?/FONT>
“智能電網在標準制訂過程中起著關鍵作用?！币夥ò雽w大中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場經理James Wiart表示，推動市場和用戶接納智能家電這個新生事物，離不開智能電網;反之，市場和用戶也將會受益于這項新技術。
“智能電網的主要目的是降低總能耗，尤其是峰值能耗?！盡icrochip公司亞太區(qū)家電解決方案部市場經理Alan Lee進一步分析道，“接入智能電網后，智能家電可以與智能電表或宅內電能管理設備通信，宅內電能管理設備就成為消費者管理其日常電能使用的控制面板，動態(tài)的電價信息傳送到智能電表并與智能家電共享，分時電價可以鼓勵消費者錯峰用電，從而提高整個電網系統(tǒng)的效率，降低能源消耗?！?/FONT>
逐鹿中國市場
市場分析公司NanoMarkets在一份名為《亞洲智能電網新商機》的報告中指出，近年來亞洲智能電網市場的表現令業(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，亞洲智能電網市場投資規(guī)模預計在未來5年內將達到222億美元。ZPyrme也預測，今年中國將會取代美國，成為智能電網最大的投資國。中國計劃用73.2億美元發(fā)展智能電網，這一數額實際已超越了美國70.9億美元的撥款。中國智能電網市場蘊含的巨大商機無疑將為半導體產業(yè)帶來巨大的增長空間，因而成為眾多半導體廠商的關注焦點。
針對智能家電與智能電網市場，Atmel推出多種產品方案，除了微控制器產品，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物理層補充協(xié)議的RF收發(fā)器，支持中國市場在1GHz以下免授權頻段的運行需要?！盤ierre Roux說道。此外，Atmel串行EEPROM和DataFlash產品系列支持存儲器擴展，可用于數據記錄、影子代碼和遠程固件升級。
不久前，Atmel的BitCloud ZigBee PRO堆棧獲得ZigBee Smart Energy(SE)產品認證。BitCloud SE可將建筑內設備(如電表、自動調溫器和智能電器)相互連接，并連接至區(qū)域電力輸送和控制網絡，為電力公司提供了安全、可靠且易用的無線家庭區(qū)域網(HAN)技術。BitCloud SE應用可以部署在單獨的微控制器上，或者在一個接上ZigBee SE協(xié)處理器的主機微控制器上。
ZigBee SE應用解決了從計量器到家庭局域網絡(HAN)的通信問題，可以實現負載控制和需求響應?！白鳛槭着尤隯igBee聯(lián)盟的公司之一，Freescale提供支持ZigBee SE、RF4CE、醫(yī)療保健和家庭自動化的平臺解決方案?！盫ictor Kwong介紹，Freescale針對ZigBee器件設計了一個低功耗平臺產品線，MC1322x ZigBee PiP是這個產品線的最新產品。除了IC產品，Freescale還提供軟件開發(fā)工具和參考設計，以幫助簡化開發(fā)工作。例如，Freescale的BeeStack ZigBee棧配上BeeKit無線工具箱，提供了一個簡單的軟件環(huán)境來配置網絡參數。“該工具是Freescale獨有的，允許客戶使用向導和下拉菜單幫助配置ZigBee網絡參數，”Victor Kwong特別強調，“我們的競爭對手采取的方法是強制用戶通過代碼行來編輯網絡參數?！?/FONT>
最近在Freescale技術論壇上，Freescale和Indesit展示了可以根據電價和供電情況調節(jié)工作時間的智能洗衣機，該智能洗衣機配備了Freescale的ZigBee節(jié)點，能夠根據電價(在分時電價環(huán)境中)和綠色供電情況調節(jié)其循環(huán)啟動時間?！?/FONT>
智能電表和電網終端設備共享能源數據，以及接收分時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、以太網和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轉換器、全電能計量IC和固件的高精度電能測量解決方案，在參考設計中采用了多種PIC單片機。例如，Microchip新近推出用于單相多功能智能計量和電能監(jiān)測應用的8位PIC18F87J72單片機系列，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。
針對智能電網的應用需求，ST最新推出STarGRID ST7590電力線通信(PLC)系統(tǒng)級芯片，據悉，該產品提供了一個具有靈活性、可擴展性的電力線通信平臺，可適應各類智能電網的應用需求和協(xié)議標準。
“ADI在智能電網解決方案中一直強調真實世界信號的調理及處理，這包含了先進的測量、通信和處理技術。”ADI公司儀表及隔離產品高級商務經理芮勝駿介紹，目前全世界已有超過2.5億塊電表采用了ADI公司的電能計量技術。在未來的智能電網發(fā)展中，ADI將主要在智能一次、二次設備中提供高性能、高可靠的模擬信號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，滿足未來智能電網系統(tǒng)的所有關鍵需求?！避莿衮E表示，Blackfin處理器能夠結合復雜任務調度和高性能數字信號進行復雜的運動控制和測試測量，同時它還支持多模式通信及系統(tǒng)任務調度，滿足智能電網需求，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)結構，在性能和功能方面取得技術突破?！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系列電能計量IC還將ADC和固定功能的DSP結合，在實現精密計量的同時，并具有獨特的功能特點且易于使用。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費精度，實現更高級的電能質量監(jiān)測，并減少運營成本?！?/FONT>
標準制定進行時
目前智能電網建設已成為全球熱點，智能電網互操作性是構建智能電網系統(tǒng)的關鍵，一個開放的組織構架是保證智能電網互操作性的關鍵。國際電工委員會(IEC)對此做出了快速反應，成立了智能電網戰(zhàn)略專家組(SG3)，重點開展智能電網標準體系的研究和建設工作。
為爭奪在智能電網這個新興領域的話語權，世界各國也在積極制定相關標準。據悉，為了更好地配合智能電網發(fā)展的需要，美國國家標準技術研究院(NIST)推出了加速進程的計劃,截至目前，NIST已經推出《智能電網互操作框架1.0版》，彌補了現有標準與實際需要的差距，并已進行智能電網互操作方面的研究。此外，IEEE也在大力推進智能電網的發(fā)展。
中國國家電網公司已發(fā)布了智能電網技術標準,根據計劃,將在2010-2020年全面推進智能電網技術標準的國際化進程，到2020年時基本建成以信息化、自動化、互動化特征為特征的堅強智能電網。
目前，國家電網正在全國范圍內進行包括“電力光纖到戶”在內的智能電網試點，這也將催生更為全面的智能家電和智能家居服務。據國脈物聯(lián)網技術研究中心的報告顯示，到2015年，中國智能家居的市場規(guī)模將達到1240億元。廣闊的市場前景吸引家電廠商紛紛制訂相關規(guī)劃：2009年3月，海爾集團與國網信通簽訂戰(zhàn)略協(xié)議，全面啟動智慧用電計劃;2010年下半年，海信與國家電網聯(lián)合制定行業(yè)標準。
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