瓦茨，这跟你有关系吗?配电

电力有不同的方面比其他基础设施类我们在专题系列讨论过，如饮用水。电力行业的顾问比尔·兰德尔强调说:“目前还没有成本效益高的电力存储设备，所以真正的挑战在于建设符合我们使用模式的基础设施。”每当消费者打开开关或改变温控器的设置时，就会产生用电需求。电力基础设施是这样的，它通过增加发电量和相应的输电和配电系统的流量来立即作出反应。电力公司不能选择说“我们目前销售一空，请稍后再试”。’”

公用事业业务模式

电力公司也许在我们的业务世界上最后的垄断。他们有非常具体的服务领土和负责建立和维护，以向服务区域内的所有终端客户提供电力服务所需要的配电网，不影响，因为他们的章程的一部分。全国各地各电力公司配电系统由变电站的变化配置，降压变压器，开关，继电器，调压器，配电线路，与创纪录的电力消耗由个体家庭或企业的米结束。每个电力公司建立的业务界限不经常改变，除了通过企业合并或收购。

在美国发出的多数电力（70％）是由投资者拥有的公用事业（白条）提供。我们大部分的剩余电量是由非营利性实体（即农村合作社，市）提供。非营利机构受到需要实现对未来资本项目的资金储备的动机，没有为股东创造稳定分红的附加要求。由白条能源的每千瓦小时（kWh）的收费的费率结构，消费或需求高峰功率千瓦是由当地公共事业委员会（PUCs）确定。这些委员会通常由政府任命的。

配电基础设施驱动发电和输电基础设施的决定

白条必须呼吁当地市局以“率情况下”，以确定收取的利率。因此，公司必须意识到要容纳上什么是最适合他们的投票选民的佣金的意见。几十年来，在电力基础设施投资计划主要由气象，人口和经济预期推动。现在有关于利用新技术在配电级创建方案和激励措施，以鼓励客户减少他们的能源使用，或从“高峰”转移到“非高峰”时间，以便为避免或延迟的偏重建设新的发电厂和输电线路。

电价制定者越来越认识到，制造和交付消费者所需的下一千瓦的成本随着总瞬时需求而变化，而总瞬时需求每天都可能发生显著变化。一个理论上的例子清楚地说明了这一挑战。如果每个人都在中午到下午1点之间使用他们每天的电力，我们将需要24倍的发电和传输基础设施，而不是一天中完全相同的用电水平。在实践中，利用会随着天气和日常活动而显著变化。

即使相邻的欠条销售完全相同的产品，也可能由同一公用事业公司管理，并接入同一国家输电网，但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。

在国家层面上，环境问题以及节约能源和减少燃料使用的愿望将在未来几年电力基础设施的部署中发挥重要作用。新的发电厂和新的输电线路需要很多年才能建成，而且需要非常大的资金投入。而不是简单地构建发电设施的位置,可以随时满足任何需求可能增长到如果任其发展,有一个共同努力找到方法来降低整体能源利用效率(通过程序),水平在所有时间和电力需求的季节(通过)利率结构和需求费用),尽量减少化石燃料和核燃料的使用(通过对现有电厂的污染控制技术投资和增加可再生能源发电技术和新的输电线路)。

在本系列的前两个部分，我们讨论的发电和输电基础设施。利益相关者（公用事业，PUCs，EPA，率纳税人）预计，这将是部署在该激励消费者节约能源和级别的电源使用，从而减少在发电和输电需要的能源基础设施分布级新的基础设施和价格水平。

那么，PUCs支持哪些新技术可以大规模集成到配电基础设施中呢?

智能电表，智能温控器，和数据通信

传统上，居民用户的电表刚刚测量能源使用和测量能源使用加当月峰值功率需求的工业和商业客户的米。该实用程序会发出抄表了每月一次收集一个或仪表两个读数，而那些用于生产该法案的参数。这个过程的任何自动化利用低功率无线电，而抄表步行或开车通过捕捉相同的数据通常旨在速度精确的读数。此外，公用事业传统上在电话客户依靠学习停电。

任何未来的“智能”电网系统的一个关键组成部分将是一个“聪明”的通信计 - 一种可与新的可编程的“智能”恒温器，使基于时间的天新的费率结构的消费能力决定使用协同工作, 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.

智能电表被设计用来获取比简单的能源使用或峰值需求更多的信息。电压水平、停电时间、电能质量指标、电能盗窃检测和电能使用配置文件都可以通过新的双向数据通信连接远程访问仪表。这种电表的设计目的是接收公用事业公司的价格信号，并通过一个额外的数据通信链路将其传递到客户的温控器上。智能电表的另一个新方面是，它们能够允许远程断开连接，并通过新的基站重新连接，从而节省公用事业服务呼叫的成本。

我们国家希望减少对外国石油的依赖，这一愿望导致了对插电式混合动力汽车(PHEVs)的大量研发支出。如果插电式混合动力车成为现实，它们将对电网提出新的要求，并在合适的充电插座和计量装置方面带来一些挑战。

除了明显的新基础设施之外，为了允许公用事业公司收集和智能处理每个客户数百倍以上的信息，并在新的、复杂的费率结构下产生准确的账单，后台办公室的变更将需要大量的投资。为了建立新设备的信息交换和互操作性标准，许多工作正在进行，但这项任务是艰巨的。

客户将受益?

许多精明的商业和工业消费者已经在以某种形式或方式进行“负荷平衡”或“削峰”。例如，在运行用于建筑冷却的冷冻水厂的大型设施中，an冰蓄单位如在Buildipedia.com的师23知识库可能是安装。较大的企业受到的影响更大程度上是基于电力消耗本身的可变电价。因此，他们往往比普通的房主更关心这些问题，并且可能已经投资了一些工具来帮助他们降低电费。许多大型企业和工业往往会合理地投入员工、软件、设备和生产程序，以利用一天中特定时段较低的电价。

国内智能电表

然而，管理业主的生活用电智能电表不一定是不切实际的。考虑一个4000平方英尺的家已在一加热游泳池可能需要几个冰箱和几个热水器。一个智能恒温器可以在夜间居民睡觉的时候运行这些设备，大大降低了成本;然而，智能电表加上智能恒温器的成本，对于电力负荷小的客户来说，可能没有经济意义。

兰德尔首次参与这一问题近20年前，在1990年代初期，当智能电表还处于起步阶段，有比较烦琐（尽管有效）智能计量设备的工作。他参与的安装试点工作计量器具数百当时的家园。该试点项目表明，智能电表在技术上是可行的，可作出与大型电力负荷控制家庭理财意识，但广泛部署将需要房主参与的显著程度，使其值得的，这是值得怀疑这是否会发生，给我们的文化。

最近出台的《美国复苏与再投资法案》(ARRA)再次突出了这一问题。这个国家的一些地区开始见证了arra资助的智能电表试点项目。与许多首都联邦项目一样，这些ARRA项目的运作理念是，国家的一部分地区通过联邦税收为少数特定地区的利益买单，而这些地区正是试点项目开展的地方。在某些情况下，当地公共部门为批准新利率所需的资本融资提供支持。重要的是要认识到，虽然客户可以选择使用新的时间导向率，但他们不太可能选择他们是否有智能电表。一个服务领域要么完全覆盖智能电表，要么根本不覆盖。

在得克萨斯州，市局正在推动公用事业将大规模部署数以百万计的智能电表，每个远程断开仪表基地和通信链路可选智能恒温器。在加利福尼亚州，在智能电表的广泛部署也发生了，费率结构将实行过高的电价（甚至高于他们已经是）时，需求是如此之高，限电受到威胁。近俄亥俄州哥伦布市的Buildipedia.com的家乡，一个试点项目，将看到安装12万个家庭智能电表。有人建议，那些家试点实时电价的1000，随着价格不断变化，每5分钟。

“智能”电表——它们真的智能吗?

无论这些ARRA / PUC项目（或智能电表的一般概念）将被认为是成功的，超出刺激经济，仍有待观察。所有新的分销基础设施的成本必须满足节能和负载均衡的目标，从而至少建立了长期的经济权衡，以保持电力实惠被抵消。这将要求公众认识到这种技术提供任何回报的投资。例如，4000平方英尺，家电云集家的房主，我们提到的通过智能计量添加可能会觉得值。然而，这些长期的利益可能涉及智能家电或专门的时间客户的初始投资未必愿意。毕竟，目前的模拟式电表提供准确的每月帐单的一生相当不错，在舒适的价格。

另外，租一间只有一台电视机和一台冰箱的大电器的小公寓，可能不会有明显的投资回报。他会倾向于不欣赏这种新的基础设施，特别是如果它需要增加税收或电费(的确会)。

智能计量系统对公用事业公司有一些好处。目前，在电力公司的“总部”和电网上实际发生的事情之间并没有太多的监控和控制。与终端客户智能计量一起安装的通信设备将为公用事业供应商提供更强的系统感知和控制能力。

美国在整个配电系统中采用智能计量的速度有多快、有多坚定，仍是一个很大的猜测。认识到新的基础设施和费率结构带来的机遇的建筑师、工程师和设施经理，可能能够帮助他们的客户利用新的能效技术，使之与区域智能电网相匹配。

我们下次上Buildipedia.com，当我们研究美国国家危险废物处置基础设施。

比尔·兰德尔被采访的这篇文章，是一个技术贡献者。他是一个专业顾问，以电力行业。