如今在全球各地,电网正通过现代化改造而变得更加智能化。对一些最新技术的运用,包括更精准的传感器、更合理的计费方案和更科学的管理系统,为我们创造了更加多样的数据采集,它们为基础设施的运行及性能提供了更加深度的洞察。这样的“智能电网”正在不断产生与能源消费有关的超大规模数据,这些并与各种设备及系统相连,从而增强其能源效率。例如,英特尔正与德国的一家地方公共事业部门合作开发一种变电站智能监视系统,这个系统需要的硬件资源比以前更少,而提供的安全保护却比以前更多。
首先,这种与能源的生产、传送、分发和消费相关的洞察,可以让公共事业部门对电网有效地进行近实时的管理。由于能够控制从电力的生产到消费的完整价值链,因此对公共事业部门来说是一项巨大的进步。此外,这样还可以让公共事业部门更好地预测整个国家的电力需求并制定相应计划,从而更好地管理、更高效地利用宝贵的自然资源以及固有资产。它还可以让公共事业部门能够快速的找到网络中的故障位置,以便及时启动应对方案来隔离故障,减少对电网的其余部分的冲击,强化电网本身的容错能力和稳定性。据美国国家标准技术研究所预测,到2030年,新型智能电网能够为公共事业部门节省2万亿美元的成本。
此外,信息及通信技术(ICT)能够让我们更加准确地理解能源消耗的过程,帮助公共事业部门为不同的客户定制更加个性化的资费形式,并提供更准确的账单。这些服务都能够刺激我们更高效地利用能源资源。例如,为了缓解电网高峰时间的运行压力,电力供应商可以调低非高峰时段的电价来鼓励用户使用。这些应用不仅提高了成本和资源的利用效率,还能够提升用户体验。
据美国节能经济委员会(ACEEE)预测,如果家庭用户和企业用户都能充分利用现有的信息及通信技术为电力系统带来的改进,那么全美可以减少12%~22%的能源消耗,相当于节约了上百亿美元。
位于美国德克萨斯州的“Pecan Street”研究所一直致力于对智能电网与能源消费的研究。利用对每个单独住户的连接数据,该研究所获得了对于家庭节水减耗的完美样本。研究所同时还在争取来自奥斯汀志愿家庭的支持,通过获得他们电动车、家用电、自来水、燃气和太阳能消耗的数据,来家庭能源使用方面的研究项目。