目前，消費者和電力公司都一致同意智能電網具備眾多好處，例如：分時計價、精確計量，并可避免每月上門查詢電表讀數等麻煩。而智能電網是否在應用環境中切實發揮了實際效益?各方觀點并不一致。本文討論智能電網如何幫助電力公司監測電能的使用狀況。利用這些監測數據，電力公司能夠與用戶一起達到降低能耗的目的，整合各種可再生能源。當這一天到來時，環境就是最大的贏家。

　　啟發

　　“我還意識不到智能電網能夠給環境帶來大些好處”，當我告訴堂兄chris我所在的公司已經涉足智能電網領域時，他說到：“我認為那只不過是電力公司提高電費的小把戲。”

　　要在平時，我會打斷他，并大談智能管理能源和資源的好處，但我這個堂兄已經在美國的北加州電力公司工作了15年。他并不是一無所知，所以我繼續聽他說下去。“電就像水一樣，”他繼續說到：“從源頭流到所有的消耗點。安裝智能電表并不能節約能源，它只不過是在您消費時起到一個計量作用。”這些論點的確符合邏輯。

　　而我確信智能電表是一個好東西，對經濟、環境都有益處，能夠以更好的技術方案解決一個老問題。實際上，我還的確不知道電網如何降低能耗。我決定深入了解一下。

　　調查結果顯示，智能電表能帶給環境眾多潛在利益。通過先進的控制及規劃合理的智能電網，電力部門可直接與資源用戶通信，從而實現兩大關鍵功能：降低峰值負荷與分布式發電。這些功能有助于降低能耗，尤其是在緊要關頭。他們還有助于整合各種不同的再生能源，例如太陽能電池板、風車等。此外，從早期的實踐數據表明，智能電網的運轉是成功的。這些好處也推動了智能電表領域投資的大幅上升，以期進一步降低能耗。然而，一個顯而易見的問題是：如果缺少一個關鍵角色的參與，規劃再好的智能電網也不會為改善環境作出貢獻，這個重要角色就是：您，聰明的消費者。

　　什么是智能電網?

　　對有的人來說，智能電網只不過意味著房屋中的新電表、氣表和水表;對有的人來說，智能電網就是在建筑外安裝的有害高頻輻射源。而對于有些人，智能電網是一種將所有耗電對象連接在一起的新網絡。

　　很多人認為，如果托馬斯·愛迪生現在重返人間，也能輕易認出古老的電網。經過75年的微利運營之后，電力公司幾乎沒有任何積極性來升級現有的基礎架構。不僅如此，消費者也已經習慣于毫無概念地消費資源，然后在月底或更長的時間后支付電費賬單。

　　實際上，智能電網是一種新網絡。作為一種新網絡，它完全覆蓋現有的電力基礎設施。分別在發電、配送和消耗環節測量能源，然后在網絡上傳輸這些測量結果。電力公司和消費者之間的這種通信允許快速、智能地針對電網狀況制定決策。與智能手機加速我們獲取信息的渠道相同，智能電網允許我們及電力公司更快地訪問能源信息。如果能夠測量每臺關鍵設備的能耗，并反饋到電力公司管理的、采用最新技術的計算機終端，隨后在將信息供給消費者查詢，這將是一種什么樣的情形!毫無疑問，這種認知能夠讓我們及時判斷浪費能源設備以及節省能源、保護環境的機會。

　　智能電表(確切的說是儀表)記錄家庭或商業消耗的電能，并以15分鐘的間隔將這些數據送至電力公司。這項任務，稱為“能源計量”，發生在儀表內部。能源計量需要非常精確、可靠，以便電力公司準確了解耗電量，并且不會從消費者那里多收費。大多數現代計量都由半導體器件完成。Maxim的71M6541D就是一種這樣的器件，能夠精確計量典型家用電表的電量。

　　將數據傳回電力公司的過程也由集成電路完成。這些器件要么將電力線作為通信線，要么采用無線通信方式。電力線通信(PLC)的優點是射頻輻射小，適合射頻難以穿透的環境，例如地下室。Maxim的MAX2991和MAX2992組成的完整芯片組能夠支持電表到電力公司的可靠通信。

　　智能電表不僅限于電表，還要進入家庭和商業建筑。當配備了測量裝置(有時還包括通信裝置)后，數據中心、工廠和電器全部實現“智能化”。測量能耗并將這些信息送回電力公司或家域網的過程稱為能源計量。再生能源也依賴于能源計量。計量建筑物太陽能板產生的電能就是一個常見的實例。有效的能源計量必須精確而可靠。Maxim的78M6612為各種應用提供高精度能源計量。

　　降低峰值負荷及分布式發電

　　從電力公司的角度講，智能電表(智能電網的一部分)提供了降低峰值負荷的機會。管理高峰期的能耗對電力公司來說是一項艱難挑戰。

　　我們可以想象在一個炎熱夏季的周末，早上7點起床之前耗電量非常低;起床之后，您會打開電視、咖啡壺及部分照明燈，從而使電網負荷增大;隨后，您將打開計算機，隨后就是工作間的空調。在工廠，由于白天工作設備會產生很大熱量，所以全天都需要開啟空調。工作日之后，人們回到家中并打開空調和電器，電能需求量進一步增大。耗電量通常在傍晚達到高峰，只要當溫度降低及人類活動減少時才開始下降。

　　電力公司如何管理這種波動性的電能需求呢?關鍵是：可供電力公司選擇儲存的電能非常少。沒有大型電池能夠儲存一座城市或大型電力公司服務區域所需要的電能。電力公司必須具備足夠的發電設施來及時滿足峰值需求，以及足夠的裕量來避免斷電。典型的電力公司將采用水力發電和火力發電廠相結合的方式，保證基本負荷的供電。兩種發電途徑都是電力的主要來源，但水力發電響應太慢，難以滿足需求量的實時變化。石油和天然氣渦輪機響應快速，因此可增大電能供應量，以滿足全天的用電高峰和用電量的變