摘要:电力产业为国民经济产业的健康发展提供基本支撑,是社会及经济发展的基础产业之一。当前,全球电力行业呈现出建设高度信息化的智慧能源体系及建设以新能源为主体的新型电力系统的重要发展趋势,以智能电表为主的智能计量基础设施作为电力数据和碳数据收集监测及与消费端交互的终端
电力产业为国民经济产业的健康发展提供基本支撑,是社会及经济发展的基础产业之一。当前,全球电力行业呈现出建设高度信息化的智慧能源体系及建设以新能源为主体的新型电力系统的重要发展趋势,以智能电表为主的智能计量基础设施作为电力数据和碳数据收集监测及与消费端交互的终端,构成智慧能源及新型电力系统建设的重要组成部分。
(1)AMI高级计量架构的升级构成智慧能源体系下智能电网建设的重要组成部分
广义的智慧能源体系,是指基于“互联网+智慧能源”的一种能源网络体系;狭义的智慧能源体系,是指包括微电网、智能电网和能源互联网在内的多组态能源表现形态,是一种具有多源、互动、自主、协调四大特征的物理能源网络体系。
智慧能源体系可分为传统电网、微电网、智能电网、能源互联网及全球能源互联网5个发展阶段。其中,智能电网不仅是智慧能源体系发展的重要阶段,亦是实现全球能源互联网的重要基础。智能电网是在传统电力系统基础上,通过集成新能源、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术,形成的新一代电力能源体系,能够实现电源、电网及用户之间的信息双向流动、高度感知和灵活互动,具有高度信息化、自动化、互动化等特征,可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行,使得电网在发生事故时可以部分自愈,抗压性强,能够适应各类能源随机接入等。
国际上将智能电网建设的结构划分为AMI(Advanced Metering Infrastructure)高级计量架构、ADO(Advanced Distribution Operation)高级配电运行、ATO(AdvancedTransmission Operation)高级输电运行和AAM(Advanced Asset Management)高级资产管理四大领域,其中AMI高级计量架构实现市场用户信息的智能计量与交互,同时为上游输电乃至综合管理的整体协调性提供实时的下游市场数据,是连接市场端和供给端的重要纽带,也是增强电力分配及增值服务科学合理性的重要基础。
因此,AMI高级计量架构的升级构成智慧能源体系下智能电网建设的重要组成部分
(2)AMI高级计量架构确保新型电力系统的安全稳定和可靠供电
新型电力系统指以新能源为供给主体的且具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。全球范围内,多个国家提出了针对清洁能源的能源体系建设计划,如欧盟方面,欧盟委员会提出欧洲成为第一个气候中和大洲的计划,并提出了《欧盟再生能源计划》《欧盟能源系统数字化行动计划》等一系列以清洁能源为主的能源体系建设计划;美国方面提出了《清洁能源革命与环境正义计划》《建设现代化的、可持续的基础设施与公平清洁能源未来计划》等政策,对清洁能源市场的发展起到积极作用。
国内方面,为实现碳达峰、碳中和目标,2021年中央财经委员会第九次会议明确提出构建以新能源为主体的新型电力系统。“十四五”现代能源体系规划亦明确提出推动构建新型电力系统。以新能源为主体的新型电力系统更加需要大量的信息采集和运行分析,以确保电网的安全稳定和可靠供电,AMI高级计量架构作为信息采集与交互的触手,对新型电力系统的建设至关重要。
对于电力供给端而言,鉴于新能源发电的间歇性、波动性和随机性的特征,为了有效调节电力需求高峰与供给高峰的错配,未来在新能源发电占主导的电力系统中将会更加凸显“源网荷储”一体协同能源系统的重要性。在此前提下,电力供给端需要通过AMI高级计量架构实现用户侧分钟级采集与精准控制,以满足各环节对象灵活控制需要,进而保证新型电力系统的稳健运行。
对于电力消费端而言,新型电力系统建设要以终端用能电气化推动能源利用节能提效,在消费侧实现高效化减量化电气化,终端用能电气化的推进将极大扩展AMI高级计量架构适用的消费场景。此外,新型电力系统建设还要加强能源电力系统碳监测、碳计量、碳交易等碳业务开展,服务国家“双碳”目标落地,针对AMI高级计量架构升级相关的设备和系统的需求也将持续快速增长。
(3)智能电表是AMI高级计量架构升级的核心和重要发力点
从形态上看,19世纪感应式电表问世以来,电表产品经历了从感应式电表到机电一体式电表再到电子式电表的发展历程,其中,电子式电表已经由普通电子式电表发展到现如今的智能电表。智能电表除具备原始电能数据采集、计量和传输等基本功能以外,还具有双向多种费率计量、用户端控制、多种数据传输模式的双向数据通信以及防窃电等功能,具有高可靠性、高安全等级以及大存储量等特点,是AMI高级计量架构升级的核心和重要发力点。
随着能源变革深入推进以及碳减排目标下各国的智慧能源体系、新型电力系统持续发展,智能电表作为电力数据和碳数据收集、监测的重要终端,对提高新型电力系统下用户侧用能信息实时采集、负荷管理、双向互动服务的精准性和可靠性起到愈发关键的作用。
在此背景下,智能电表进一步向智能化、系统化、模块化和多元化方向进化,目前已进入到采用AMI高级计量架构的第二代智能电表阶段,可实现搭载运维支撑、有序用电管理、电器消防、新能源接入、能效管理等多元化应用功能。
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来源:小盒科技论