智能電表技術及市場

　　AMI相較于傳統機械電表，優點在于具備雙向通訊功能，因此AMI可連結用電、發電甚至是儲電系統等多方信息相互流通，輔助電網朝向電力系統之高速公路發展，達到隨上隨下的功能。因此AMI主要優點在于促成節能減碳目標實現、改善供電品質以及提升經濟效率，因此在國家、電業、用電戶三方面各能提供多方面的效益。

　　在國家面AMI可促成需求面管理，以及再生能源并網，因此有助于國家達成節能減碳政策目標。而對于電業而言，AMI可提供負載控制通訊功能，快速量測、診斷電力質量，來實現電網自愈功能（self-healing），提升供電品質；并可透過時間電價機制之搭配，實現尖離峰平滑，以減緩新建電廠的壓力；同時更容易獲得用戶的用電資料，故可提供更多創新服務［2］。最后在用戶面，AMI搭配顯示器可使用電信息透明化，使用電戶能掌握更多信息，進行能源管理；并加強用戶與電力系統之靈活互動，使用電戶可同時扮演發電者與電力消耗者的角色，有助于健全電力市場運作。

　　2、模塊化

　　智能電表采用功能模塊化設計有以下優點：其一是只需通過更換部分功能模塊就可以實現電能表的升級換代，而無需更換整個電能表，從而擺脫了傳統電能表設計中那種因不可更改導致的成批調換和淘汰，乃至整個系統需要重構的厄運；其二是由于功能的模塊化和結構的標準化，使得供用電管理部門在選購電能表時不必過分依賴某一電能表廠家產品，并為規范電能表的研制與開發提供可能；其三是可以通過現場或遠程升級更換故障模塊的方法，提高可維護性并節省維護費用。

　　3、網絡化

　　網絡化可以實現將各種場合的電能數據進行實時采樣和存儲，并經有線或無線網絡的傳輸，將信息實時或非實時的輸送到用電信息管理系統中，通過數據共享和分析實現供用電管理部門對異地用電信息的實時或非實時的測量和監控。通過網絡化，可以將智能電表的部分功能從接入層上移到網絡層和數據管理平臺層，通過數據共享和綜合分析實現智能電表的功能，簡化智能電表的設計。目前，可利用的通信網絡有：電力線載波（PLC）網、光纖與同軸電纜（HFC）網、固定電話（PSTN）網、無線移動（GSM/GPRS/CDMA）網。近日，國家電網公司和中國電信集團公司在京簽署戰略合作框架協議，雙方將在電網和通信領域開展合作，以共建電力光纖到戶工程為著力點，合作推動堅強智能電網建設。電力光纖入戶工程在技術上實現了只需一次施工，一個通道，一次性解決纜線入戶的問題，可取代以往電線、網線、電話線和有線電視等多條線路的多次施工［3］。三網融合的目的就是資源共享，為電能信息數據的傳輸提供了穩定可靠和價格低廉的數據傳輸信道和網絡，為智能電表的網絡化和系統化及其自動抄收的實現奠定了網絡化基礎。

　　4、系統化

　　系統化是綜合利用成熟的計算機技術和電力系統自動化技術，在數據控制管理平臺實現海量用電數據的有效分析、處理與管理。在網絡化和系統化的推動下，用電信息管理系統可以向著分布性和開放性的方向發展，使得用電信息管理功能的擴展更加靈活，性能不斷提高，使用更加簡便。

　　四、智能電表的發展前景

　　1、國內市場前景

　　目前北京、上海等一線城市已經開始試點使用。福州已開始為3個小區，近25.7萬戶進行電網智能化改造，首批3000戶已開始正式使用智能電表，2010年年內25.7萬試點用戶全部使用智能電表。南京市2010年年底前首批免費完成102萬戶智能電表改造，五年內改造全部完成。

　　從機械電表到電子式電表，再到現在的智能電表，產品升級是當前市場的需求，也是企業發展的方向。上個世紀家用電表基本以機械表為主，一般每只價格在三四十元。2000年前后，逐步更換為電子式電表，其價格略有增加，每只五六十元左右。現在的智能電表技術含量提高，價格也比電子式電表翻了一番，每只100多元。

　　電表市場數量龐大，若全面換裝智能電表，則市場規模將相當可觀。智能電表安裝數量自2009年起，開始出現兩位數的成長，2009年智能電表安裝達7，600萬具，2015年預計將達2.12億具。國內行業將面臨一個每年超過50億元規模的市場，這對智能電表制造企業更是巨大的推動，智能電表制造企業將成為充分受益于智能電網建設的排頭兵。

　　2、國際市場前景

　　未來五年歐洲與北美仍為主力市場，亞洲在中國大陸帶動下，為成長潛力最大的區域。歐洲與日本把目標設定為2020年智能電表普及率達80%。預計全球出貨將從2008年的僅數百萬部增長至2014年的約5，000萬部，年復合增長率（CAGR）高達48%。

　　西班牙的3 個電力公用事業公司幾乎壟斷了整個電力市場份額（Endesa 占40%多，Iberdrola 占30%多，Union Fenosa 占10%多，其他約占4%），擁有2 000 多萬的客戶。西班牙政府在2007 年8 月出臺了相關法律，要求截止到2014 年，所有經銷商需要有高級表計管理（advanced meter management，AMM）操作系統，截止到2018 年，所有機械式電表都要換成智能電表，要能實現有功/無功計量、最大需量測量、用電負荷特性采集、電源管理、分時計費、遠程抄表、遠程斷/供電、遠程編程等功能。

　　法國政府正在將電力用戶使用智能電表納入法律中。2006 年法國的電力管理部門提出了3 個里程碑式的計劃：到2012 年1 月，所有安裝的電表都必須是智能電表；到2014 年底，50%的電表必須與AMM 系統相連；到2016 年底，95%的電表必須與AMM 系統相連。2006 年，法國配電公司（Electricity Network Distribution of France，ERDF）主導了一個為電力企業和技術需要服務的RD 項目，并計劃在2010—2017 年間將3 300 萬只電表全部替換為智能電表。Actaris 和蘭吉爾公司正在開展30 萬只智能電表的大規模試點工作，主要采用PLC通信方式。

　　五、促進智能電表的發展

　　1、加大技術創新力度

　　目前，我國智能電表的核心技術過于依賴進口，為了促進我國智能電網的可持續發展，一是構建智能電表產學研一體化科研機制，加大技術創新力度，攻克芯片、電解電容、液晶顯示屏、雙向通信安全及控制等核心技術和高端技術；二是深入分析我國智能電表產業在國際市場的優劣勢，圈定智能電表廣域利用通信技術、智能電表近距離接入通信技術等重點項目領域，制定國際標準路線圖，積極爭取國際標準話語權。

　　充分利用中國電科院、國網電科院等科研單位在電力系統技術研發過程中積累的經驗，積極借鑒相關領域龍頭企業及科研機構的成熟技術，廣泛搭建合作平臺，加快共性技術和關鍵技術領域研究課題攻關。明確研發重點，近期應根據我國電網發展特點和規律，重點在控制芯片、復雜工況可靠性、通信接口兼容性等領域開展研究，早日掌握智能電表的核心技術［4］。對已有表計的技術改造研究加大投入，統籌考慮功能要求和研發生產成本，提高智能電表生產企業的經濟效益。

　　2、提高智能電表的產業化運作能力

　　首先，加快智能電表產業人才隊伍培養。智能電表是跨行業的產業，需要跨專業、跨行業人才。其次，強化對電工產品入網的技術監督，明確功能需求和工藝標準，從市場需求入手，加強規范化設計，統一標準，盡早實現科學的產業化布局。第三，確定階段推廣目標。充分考慮各階段的財務負擔和運行風險，按照統籌產業鏈各環節發展目標，突出階段重點，扎實穩妥地實現產業發展戰略目標。

　　3、實施用戶側能源管理工程

　　一是加大能源管理系統研發力度，研討能源管理系統所需的用戶側新電器的規格，豐富可供用戶選擇的最優能源消費服務類型；二是政府及電力企業要創造條件，整合環境，為用戶提供能源供需的詳細信息，促進用戶由單純的“能源消費主體”向“