深圳FTF观点:智能电网/智能电表是大势所趋

2009-09-02 13:42:46来源: 电子产品世界 关键字:Freescale  消费电子  汽车电子  智能电网  智能电表

  在8月26日FTF(Freescale Technology Forum)开幕第一天的CEO主题讲演中,Rich Beyer提到飞思卡尔(Freescale)的宗旨是“一起创建一个更多连接性、能源有效利用和更健康、安全的生活之地。”为此,飞思卡尔将提供最好的产品,最好的质量和最佳的支持服务,并将继续致力于使所有客户成功和满意。”

  Rich报告涉及了诸多方面,例如汽车电子、医疗健康、消费电子、网络通信等。引起笔者较大兴趣的有三个新兴市场/高速市场:电表、上网本和网络通讯。将在本篇及接下来的三篇介绍。

  照片1 飞思卡尔CEO在FTF开幕的主题报告上

  CEO谈智能电表/智能电网的重要性

  Rich在主题讲演中说,智能电表将是建立家庭和供电企业双向沟通的第一步。飞思卡尔在智能电表方面是业界的领导者。今年5月底,飞思卡尔已在北京的2009中国表计大会上宣布了一系列智能电表的参考设计。

  具体说来,飞思卡尔提供低功耗低成本的解决方案,用于单项和三相电表度量。公司的产品包括带LCD驱动器的MCU,以及用于电力调制解调器的数字信号控制器,集成ZigBee解决方案后可进行无线通讯,并有防篡改安全方面的产品。.

  一旦智能电表被采用,家庭局域网将帮助创建一个能源网关来连接到家庭恒温器(thermostate)、智能电器和其他用电密集的设备。飞思卡尔正在与领先的电器和恒温器制造商合作,来增加可连接性,用以调节在电力高峰需求期电力分配。

  具体说来,飞思卡尔提供低功耗和低成本的解决方案,用于单项和三相电表度量。公司的产品包括带LCD驱动器的MCU,以及数字信号控制器用于电力调制解调器,集成ZigBee解决方案后可用于无线通讯,以及防篡改安全方面。.

  世界范围内的国家开始实现智能电网技术来提高能源效率和与可再生能源的合作,这将减少我们的全球碳排放。

  世界各国智能电网战略

  在随后的小组记者访问中,飞思卡尔全球销售和市场行销部工业市场行销副总裁Bruno Baylac详细破解了智能电网这一新兴概念及应用,还有飞思卡尔的战略。

  智能电网主要是更加有效地去管理好电发出来电之后的输、送、配这些环节。

  智能电网的发展,先是智能电表,然后实现可再生能源发电的上网和并网,这些都做到了才行。但是就目前来说,还没有任何一个国家是真正了实现电网的全部的智能化。

  欧洲已经有几个国家开始部署智能电网,比如在意大利,他们现在已经是安装了3000万个智能电表,但是意大利还没有完全实现智能电网化,因为意大利还没有这么多的智能去把所有的可再生能源发的电都纳入到智能电网当中去,所以智能电网的事业才刚刚开始。

  智能电网要第一步就是安装智能电表,比如欧盟的一个指令就是希望在2020年的时候,所有的欧洲的国家都实现了电表的智能化,而且在那个时使欧洲的电力消耗下降20%,又使欧洲电力生产当中可再生能源发的电的比例上升到20%。

  中国政府也是非常重视智能电网建设,中国政府将投资使现有的电网升级。据悉,中国政府据要投资将近100亿美元,用来建设智能电网,而且是以AMR(自动抄表)为基础的智能电网。具体来说,中国政府的计划是要在未来五年,在全国范围内安装2.4亿个智能电表。现在中国也有各种各样的标准委员会在为智能电表的通讯制定标准。这也就意着在2012年到2015年之间的三年内,每年中国所新安装的智能电表都将达到8000万个。从长远来说,考虑到中国的13亿人,中国安装智能电表的总量应该是5亿个,这是一个非常巨大的数字,也意味着中国智能电网的渗透率能达到发达国家的水平。

  另外在再生能源方面,中国希望在2020年,能够把电力生产当中可再生能源发电的份额上升到30%,这几乎是世界上最激进的一个发展可再生能源的一个规划了。要这么做的话,没有智能电网不可能的。

  照片2 智能电网路线图

  各国立即上马智能电网项目的理由是,由于人们对于能源,尤其是电力能源的需求是不断的增长的,尤其是在中国。就电力公司等能源供应商来说,他们希望能够对电力的输电和配电这两个环节进行优化,以减少拉闸限电现象的产生。

  电力公司主要有两个优化途径。首先,希望终端的用户,即用电的人能够实实在在地看见自己是怎么在消耗电力资源的,从而知道要节省电力。

  另外一种方式就是实施多种电力费率制度,从而让客户、让使用者他懂得在什么时候去用电会更加合适一些。例如,你在家里用洗碗机或者风干机这类电器,可以选在电力系统负荷比较小的时候,这是电费会比较低一些。另外一个还有好处是有关电动汽车的使用,人们应该是在晚上的时候给自己的电动汽车去充电,这样就使得电网的负荷发生一些很巧妙的变化。

  要达到这么一个目的,我们应该有一种智能的电力抄表。

  智能电网部署步骤

  就传统的电力行业产业链来说,首先由发电站发电,然后通过电网把它输送到变电站,再经过变电站输送到千家万户的家庭里。要把电网变成一个智能电网,第一步先从智能电表这一个环节开始。

  第二步实现电力生产的分布式。也就是说今后我们的电网他的电力的来源应该是多种多样的,包括可再生能源诸如风能、太阳能等,它们与煤电一样都可以注入到电网当中去。

  智能电网的另外一个重要因素是智能网关。智能网关是以一种非常迅速、即时的方式,把电流转入最需要这一些电流的地方去。比如白天上班期间,大型建筑物、办公室用电量肯定是非常大的。我们的智能网关就应该是把更多的电流引导到去这种大的电力用户那里。比如还把我们的用风电、太阳能电引导到这些大的电力用户那里。不仅如此,智能网关还可以在其他的时候发挥很好的功能,例如如果是电网的某一部分受到了损害,比如某个地方发生了暴风雨,使这个电网受到损害的话,智能网关就能够把受到损害的那个电网的一部分隔离开来,把它相应的电流引导转入到电网的其他地方去。

  具体实施步骤

  智能电网的每个地方都离不开嵌入式处理器、控制器。目前,全世界一共是有14亿支电表,但是只有10%的电表称得上是智能电表,或者是具有互联性、连接性。所以这里的机会是非常大的。

  智能电表在安装了以后,比如说在一个家庭安装了之后,接下来,还要把智能电表和这个家庭所使用的所有的电器连接起来,这样电表和这些电器之间能够实现通信,能够实现实时的信息的交换。

  在我们的智能电表和家里的所有的家电实现了互联之后,就会有双向的信息的交流,我们家里的每一个家电它都会把相应的把信息传输给智能电表,而智能电表接下来会把用户用电的信息传给变电站,变电站再继续把这个信息传给电力公司的数据通信中心。这里电力公司和家庭用户之间的信息不是单方向的,而是一种双向的。也就是电力公司在掌握了终端用户的电力使用情况之后,可以根据使电力供应和需求之间的情况采取行动,做出一些调节。比如说调峰,什么叫调峰呢?一个时点上,刚好是电力的使用达到了一个最高峰,使用的电网不堪重负。在这种情况下,电力公司掌握了情况之后,就可以是自动的,比如说把各个家庭使用的空调的温度自动上浮2~3℃。相比电力公司只能采取大停电的方式,这样的方式更合理。另外一个还有好处,就是有关电动汽车的使用,人们应该是在晚上的时候给自己的电动汽车去充电,这样就使得电网的负荷发生一些很巧妙的变化。

  有了智能电表智能电网之后,相当于我们电力供应部门,有了很大的自主性和灵活度,他能够根据电力的需求和供应情况进行调节,比如进行调峰。

  另外,变电站所管辖的、对应的是50~100户家庭。

  其实就智能电网来说,它现在不只是一个概念,已经在逐渐变为现实了。

  你也可以看到智能电网每一个位置,所有的地方都需要有嵌入式的智能,包括所有的家电。所以现在你会看到很多国家大的家用电器生产厂家,都在这方面是不遗余力地使自己生产的家电有嵌入式的智能性和连接性,包括洗衣机、电冰箱、空调等,尤其空调应该是首当其冲的,因为家电中,空调的耗电量是最大的。

  飞思卡尔产品线概略

  飞思卡尔产品很多,产品的研发的路线都已经是制定出来,不仅是有低端的,可以嵌入在智能电表的处理器。此外,飞思卡尔针对一些其他的用户,比如变电站所需要的处理器要求会更高,而且有很好的互联性,因此飞思卡尔有高端、高性能的嵌入式的处理器,是提供给变电站所使用。

  图1:电力计量应用——飞思卡尔的解决方案

计量应用
飞思卡尔推荐的产品
替代产品/
其他产品
飞思卡尔
优势
电表计量(单相、三相)
 
煤气表和水表
 
热能表
MC9S08LL16/8,低电压、低功耗、LCD控制器、单相电表
 
MC9S08LG32经济高效的单相复费率电表,LCD控制器
RS08LA 低成本单相电表,内置片上 LCD 驱动
 
Flexis QE 系列
Flexis AC 系列
9RS08KA8
低功耗
有竞争力的定价
出色的LCD控制器
 
低功耗和低成本
集中器
MCF5445x
MCF5225x
i.MX27
i.MX
MPC5121e
MPC8313/5
安全的加密IP、高性能、RTOS支持
PLM (电力线调制)
MC56F8023 + Freescale Library
OFDM 解决方案: iAD/arivus (合作伙伴)
灵活的解决方案
无线通信
MC1319x/20x, MC1321x, MC1322x (Zigbee),
MC33696 (ISM 波段)
9S08GB60
9S08QE 系列
Zigbee技术的领导者,Zigbee堆栈 、低功耗、完全集成的解决方案(MCD+RF收发器)
防篡改
MMA76xx (加速计)
 
低功耗、低成本、小外形尺寸

关键字:Freescale  消费电子  汽车电子  智能电网  智能电表

编辑:金海 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2009/0902/article_2029.html
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