瓦茨你在乎吗?配电

电力有不同的方面，而不是我们所讨论的其他基础设施类别，例如饮用水．电力行业顾问比尔·兰德尔(Bill Randle)强调说:“目前还没有成本效益高的电力储存方式，因此真正的挑战在于建设与我们的使用模式相匹配的基础设施。”消费者每次按下开关或改变恒温器的设定都需要电。电力基础设施是这样的，它通过增加发电和相应的流量在传输和配电系统上立即作出反应。电力公司没有选择“我们目前售罄，请稍后再试。”

电力公司商业模式

电力公用事业也许是我们商业世界的最后一个垄断。他们拥有非常特定的服务领域，负责建设和维护为在该服务区域内的所有最终客户提供电气服务所需的分发网格，而不会偏见，作为其章程的一部分。全国各种电力公用事业配送系统由变电站，降压变压器，开关设备，继电器，电压调节器和配电线路的各种配置组成，以仪表结束，以记录各个房屋或企业所消耗的电力。除了通过公司合并或收购之外，每种电力实用程序的既定服务边界通常不会发生变化。

在美国提供的大多数电力（70％）由投资者拥有的公用事业提供（IOU）。我们剩余的大部分电力由非营利实体（即农村合作社和市政当局）提供。非营利性提供者的推动是为了实现未来资本项目的财务储备，而无需为股东创造稳定股息的额外要求。通过当地公共公用事业佣金（PUCS）决定，由峰值需求功率的能量消耗或千瓦时的IOU的速率结构是由峰值需求的每千瓦时（千瓦时）。这些委员会通常由政治任命组成。

分销基础设施驱动发电和传输基础设施决策

IOU必须向当地PUC吸引“利率案例”以确定收取的费率。因此，公用事业必须谨慎地容纳委员会对最适合其投票成分的看法。几十年来，电气基础设施的资本投资计划主要受到天气，人口和经济预测的推动。现在强调利用新技术在分销层面创造计划和激励，以便鼓励客户减少他们的能源使用或将其从“峰值”中移动到“关闭峰值”时，以避免或延迟打造新的发电厂和传输线。

越来越多地，电力率制造商认识到，消费者要求的下一个千瓦的制造成本随着总瞬时需求而变化，而且需求在每天的过程中可能会显着变化。理论例子使挑战清楚。如果每个人在中午和下午1点之间使用了所有日常电力，我们都需要24倍的发电和传输基础设施，而不是如果电气使用全天都是完美的水平。在实践中，利用率随着天气和日常活动而异。

即使它们销售完全相同的产品，可能由相同的公用事业单位管理，并连接到同一个国家电网，但相邻的借据之间收取的电费也可能相差相当大。这些价格差异很大程度上是由单个公用事业公司控制成本、有效利用资本建设最优基础设施以及从公用事业公司获得有利裁决的能力所驱动的。

在国家一级，环境问题和节约能源的愿望和减少燃料使用的愿意很大地发挥了电气基础设施将在未来几年部署。新型发电厂和新传输线需要多年的时间来构建并需要非常大的资本承诺。而不是简单地建立在可以容易地满足需求的地方建立生成设施，如果没有选中，则有一致努力寻找减少整体能源使用的方法（通过效率计划），在所有时间跨越电力需求和季节（通过日期的速率结构和需求费用），并尽量减少化石和核燃料的使用（通过现有植物的污染控制技术投资以及添加新传输线的可再生发电技术）。

在本系列的前两个部分，我们解决了发电和传输基础设施。利益相关者（公用事业，PUCS，EPA，费率付款人）预测，它将是在分销水平上部署的新基础设施和税率，激励消费者节省能源和水平力量，以减轻生成和传输的能源基础设施的需求水平。

那么pcan支持大规模集成到分布基础设施中的新技术是什么呢?

智能电表，智能恒温器和数据通信

传统上，住宅客户的电表刚刚测量能源使用，工业和商业客户的仪表测量能源使用加最高电力需求。该实用程序将每月发送仪表读卡器，以从仪表中收集一个或两个读数，并且这些读数是用于生产账单的参数。这种过程的任何自动化通常旨在通过使用低功耗无线电捕获相同数据的准确读取，而仪表读取器走路或驱动。此外，传统上的公用事业公司依赖于客户呼叫来学习停电。

任何未来的“智能”网格系统的关键组件将是一个“智能”通信仪表 - 一个可以与新的可编程“智能”恒温器一起工作，以使消费者电力使用基于新的日期速率结构的决策, considering the needs of the home or facility that it’s wired into. Understanding the business realities and nature of electricity, Randle feels that the goal of any smart metering will be to even out the 24-hour electric load, to the practical extent possible. By sending each consumer (via their smart meter) a pricing signal, electric consumption patterns might be beneficially altered such that comfort levels are balanced against pocketbook impact.

智能电表旨在捕获比简单的能量使用或峰值需求更多的信息。电压电平，中断持续时间，电源质量指示灯，电源盗窃检测和电源配置文件都将通过新的双向数据通信连接远程访问到仪表。仪表旨在从实用程序接收价格信号，并通过额外的数据通信链路将其传递给客户的恒温器。智能电表的另一个新方面是他们允许通过新基础进行远程断开和重新连接的能力，以节省实用程序服务调用的成本。

我们有一个国家渴望减少我们对外国石油的依赖，并且这种愿望是导致插件混合动力电动车（PHEV）上的显着的研发支出。如果PHEV是实用的，它们将对电网进行新的需求，并在获得正确的充电网点和计量到位时，提出一些挑战。

除了明显的新基础设施，后台办公室的变化需要允许公用事业单位收集和智能处理每个客户数百倍的信息，并在新的、复杂的费率结构下生成准确的账单，这将需要大量的投资。许多工作正在为新设备的信息交换和互操作性建立标准，但任务是艰巨的。

客户将受益?

许多精明的商业和工业消费者已经以某种形式或时尚“装载平整”或“剃须”。例如，在较大的设施，运行一个冷却水厂的冷却，冰蓄单位正如Buildipedia.com中所讨论的那样知识基础可能会安装。基于单独消耗的功率量，较大的企业在更大程度上受到可变电率的影响。因此，他们往往比平均房主更涉及这些问题，并且可能已经投资了一些工具，以帮助他们降低电力成本。许多大型企业和行业通常会使员工，软件，设备和生产常规，在一天中特定时间利用较低的电价。

国内智能电表

然而，管理国内房主的国内电力消耗的智能电表并不一定是不切实际的。考虑一个4000平方英尺的家，有一个加热的游泳池，也许再买几个冰柜和几个热水炉。智能恒温器可以在住户睡觉的时候整夜操作这些设备，从而大大降低成本;然而，智能电表加上智能恒温器的成本对小电负荷的客户来说可能没有经济意义。

Randle首次参与了这个问题，近20年前，在1990年代初，当智能计量在其婴儿期间，使用更多的繁琐（虽然有效）智能计量设备。他参与了当时数百人的试点节目计量设备。试点计划表明，智能计量在技术上是可行的，可能对具有大电负载的房屋进行财务意义，但广泛的部署需要大量的房主参与，以使其有价值，并可达成这一点是值得的我们的文化。

最近的《美国复苏与再投资法案》(ARRA)使这个问题再次凸显出来。这个国家的一些地区开始见证阿拉资助的智能计量试点项目。像许多联邦资本项目一样，这些ARRA项目的运作理念是，国家的一部分通过联邦税收为一些特定地区的利益买单，在这些地区进行此类试点项目。在某些情况下，地方公共机构通过批准新的费率来支持所需的资本融资。重要的是要认识到，虽然客户可能能够选择使用一个新的时间导向率，他们不太可能选择他们是否有智能电表。一个服务区域要么完全覆盖智能电表，要么完全不覆盖。

在德克萨斯州，PUC正在推动公用事业公司，广泛地部署数百万智能电表，每个智能电表都有远程断开仪表基础和可选的智能恒温器的通信链路。在加利福尼亚州，广泛部署智能仪表也在发生时，当需求如此高时，速率结构将实现高电率（甚至比它们已经高于它们）。靠近Buildipedia.com的哥伦布，俄亥俄州的哥伦布，飞行员项目将看到智能米安装在120,000家中。已经提出了1,000名家庭试点实时电价定价，每5分钟更换每5分钟。

“智能”米 - 他们真的很聪明吗？

无论是这些ARRA / PUC项目（或智能计量的一般概念）都将被认为是成功的，除了刺激经济之外，还有待观察。所有新的分销基础设施成本必须通过满足节能和负载调平目标来抵消，以便建立至少一个长期的经济权衡，以保持电力实惠。这将要求公众认识到这项技术提供的任何退款。例如，我们提到的4000平方英尺的房主，我们提到的家电镶嵌回家可能会通过智能计量来察觉增值。然而，这些长期福利可能涉及智能家电的初始投资或致力于客户可能不愿意制作的时间。毕竟，目前的模拟实用流量表在舒适的价格下提供了一生准确的每月账单。

另外，租一套只有一台电视和一台冰箱的小型公寓的人可能不会有任何显著的投资回报。他倾向于不喜欢这个新的基础设施，特别是如果它需要增加他的税收或电费(它会的)。

智能计量系统对维修公用事业公司有一些好处。目前，在效用的“总部”之间的监测或控制的方式并不多，以及他们的电网实际发生的事情。与最终客户智能计量一起安装的通信设备将允许更大的系统对实用程序提供商的认识和控制。

在我们的电配电系统中拥抱智能计量速度迅速和强大仍然非常繁忙。承认新的基础设施和速率结构所带来的机会的建筑师，工程师和设施管理人员可能能够通过将它们与区域智能电网努力匹配来帮助他们的客户利用新的效率技术。

下次在Buildipedia.com上次加入我们，当我们调查美国的危险废物处理基础设施时。

比尔兰德尔接受了本文的采访，是技术贡献者。他是电力公司的专业顾问。