下一代智能电表的兴起

作者:Lorenzo Amicucci, Nordic Semiconductor  来源:中国电子商情

发布时间:2020-11-26

根据市场分析机构Navigant Research的研究，到2028年全球十分之六的家庭将会安装智能电表。这一增长背后的驱动力可能令人意想不到。

根据美国能源信息管理局(EIA)的数据，电费占美国低收入家庭的年收入的20%以上。因此，您可能会认为每个消费者都会视减少电费为当前急务，因而推动了智能电表采用率的预期增长。

电力企业而非消费者

但是，实际上电力企业自身才是智能电表市场增长的驱动力，因为这些企业不断投资建设电网的智能化、安全和边缘计算技术，而这些技术将会提高运营效率并降低成本。

电力企业十分清楚互联技术的好处。这使得他们可消除人工抄表，可以准确地向客户计费、实施动态定价、监控电网损耗并优化电网性能，从而实现最大的赢利潜力。

不过，如果要完全实现智能电表采用率的预期增长，业界需要做好三件事：

1.业界将需要决定在电力企业与电表之间，以及电表与消费者之间的最有效连接解决方案
2.电力企业需要了解如何最好地管理和使用智能电表生成的大量数据
3. 电力企业将需要向消费者投资这技术。

哪一项技术将会占据上风?

现在，蜂窝物联网(LTE-M和NB-IoT)提供了连接仪表与云的理想解决方案。3GPP和许多企业支持这项技术，使之成为了面向未来的标准化技术，可以提供即插即用的简单性、安全性和相对快速的产品推出。相比先前几代(例如2G)技术，蜂窝物联网还带来了全新的功能，以降低功耗并实现崭新的智能电表用例。最终，电力企业和政府可以依靠为大规模物联网部署而设计的强大无线技术。他们无需考虑编写连网电表的规范，而是可以依靠现成可用的解决方案，从而专注于网络的其他方面工作。

对于电表到消费者的连接，低功耗蓝牙是首选，这是因为每部智能手机都具有蓝牙功能，因此将用户连接到电表是非常简单的。智能手机连接不仅为消费者提供了读取电表的能力，还可以带来更多的功能。借助低功耗蓝牙，用户可以使用智能手机为预付费电表“充值”，或者使用智能手机充当电表和其他智能家居设备之间的网关。

管理大数据

连接实际上是最简单的部分。电力企业面临的挑战不仅仅是收集数据，而是如何分析数据和实现货币化。到2025年，连接的IoT设备生成的数据量预计将会增长至79.4 ZB (zettabytes)。

尽管这仍然是一个新兴的领域，但通过人工智能(AI)充分利用所有这些数据，最终将使得电网以最佳的效率运行，从而避免不必要的开支和停电。

消费者参与

用户参与是实现智能电表的预计增长轨迹的第三项要求。迄今为止，这一直是绊脚石，因为用户不太愿意选择参加计划。同时，电力企业亦不愿与客户共享消费数据。

目前，电力企业与客户之间的联系始于电表，并终于电表，但有充分的理由使得双方都拥护这种关系。研究表明，如果普通家庭通过智能电表的“实时”反馈获得了操作的数据，便可以将能源消耗降低10%。向消费者提供管理其能源消耗的权力，对于电力企业也有好处。

双赢

在需求高峰持续期间，例如当每个人都打开空调时，电力公司会遇到麻烦。如果消费者可以根据实时定价来调整其使用状况，则某些消费者将会降低电力消耗量。这样，电网也能够以更好的性能运行。

智能电表需要成熟的技术，而且，某些国家的蜂窝网络覆盖范围尚未准备好面对新一代电表运作。但是，随着电力企业的大力推动，移动网络运营商通过投资网络做出了响应，进而带来电力公司对智能电表的进一步投资。以这种速度进行发展，我们距离真正的市场起飞可能只有几个月的时间。