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规范标准齐上阵 德国推广智能电表多措并举

2021-01-23 15:34

  在德国能源转型高速开展的今天,大量新能源和分布式发电并网以及日益增大的用电需求对电网带来巨大冲击。如何调动用电客户包括生产性用电户参与节能减排的积极性,如何实现用电侧的需求端管理和需求响应等技术,如何收集到更多实时的用电侧发电和用电信息以应对大量新能源发电不可预测性,成为能源互联网发展的重要课题。而新型智能电表测量系统的出现使实现以上目标成为可能。

  在欧盟委员会的20-20-20政策指导下,欧盟各国都在积极开展智能电网的研究和应用,以应对大量新能源和分布式发电并网,以及日益增大的用电需求对电网的冲击。同时,用电侧的需求端管理和需求相应等技术的出现也成为未来智能电网必不可少的新型手段,以提高用电效率和减小能耗。

  智能电表测量系统通常被看做是实现智能电网,特别是实现未来需求侧先进技术的基础之一,智能电表测量系统也是各国开展和推广智能电网概念的重要组成部分。但是目前,德国智能电表测量系统技术发展情况怎样,市场推广现状和瓶颈又是什么?

  其实,就像世界各个国家和地区对智能电网的认知和定义存在差异一样,目前针对智能电表测量系统,业界也没有形成一致的共识。德国从2009年开始制定相关的规范和标准,在技术规范方面更加清楚地定义了符合自己国情的智能电表系统技术,特别是针对信息安全技术做出了明确的规定,走在了各欧盟成员国的前面。

  德国信息安全局(BSI)从国家层面制定了智能电表测量系统的技术准则和信息安全标准。技术准则提出了以智能电表网关为核心元件,基于先进双向通讯系统连接测量仪器(电表、气表、水表等)、智能电表管理员、电力市场和家庭控制器等智能测量系统,并定义了基本功能和通讯模式及互用性要求。

  一方面,能为用电客户随时反馈电能使用信息和及时更新电价信息,帮助用电客户提高用电效率和优化能耗,实现需求端和用户端智能控制,以及实现远程自动抄表;另一方面,为电网公司和售电商提供大量用电客户和电网状态信息,并可结合分布式智能控制终端来实现对用电侧和分布式发电的控制管理,为优化电网运营和营销模式提供支持,进一步推动智能电网的建设。

  这为定义统一的、具有互通性的智能电表测量系统打下了基础,目前也是德国业界所接受的统一的技术准则。特别是对控制功能的定义使德国智能电表测量系统超出了传统定义的界限,使其应用前景更加广阔。

  在此基础上,德国电气工程师协会(VDE)下属的电网技术论坛FNN联合德国主要电力公司和电能测量相关企业,从业界的角度针对智能电表系统功能特性定义了多份的技术规范。特别是在系统的互用性基础上提出了可替换性,为加快推进智能电表系统的推广提供了支持。在此基础上,VDE下属的标准制定机构DKE(就是制定的DIN标准的机构)正在进行真正的技术标准定义工作。

  欧盟委员会在2009年和2012年出台了相关指导政策和法律框架,对各欧盟成员国提出了引入智能电表测量系统的建议,以帮助用电客户主动参与电力市场,提高用电效率。同时,要求各成员国在符合成本效益性的前提下,到2020年之前完成覆盖本国80%用电客户的推广计划。但欧盟各国之间缺乏统一的指导和调度,为制定统一的国际标准添加了障碍。

  在欧盟统一法律框架之下,德国在2011年新版能源经济法中出台了针对推广智能电表测量系统的相关法规,特别明确了推广范围和相关责任人的角色,并规定了在德国境内新建或进行大范围维修的房屋、年用电量超过6000千瓦时的用电客户、容量超过7千瓦的新装新能源发电设备和热电联产设备、所有技术性和经济性允许的建筑里,必须安装智能电表测量系统。

  而德国早在2008年就制定了测量接入规定,明确了相关责任人的义务和角色。这两项法律规定为德国大面积推广智能电表测量系统奠定了法律框架。

  与电网智能化不同,智能电表测量系统主要安装在需求侧,其首要目的是服务用电客户,但由于涉及收集、加工和使用客户用电相关信息,所以增加了推广的难度。

  在欧盟范围内,意大利和瑞典已经完成了全国推广,英国、荷兰、法国等已经开始了全面推广项目。虽然这些国家在实施推广上比德国早,但是没有全面考虑到信息安全和技术标准化,而其推广经验又证明这是非常重要的环节。

  信息安全和技术标准化对智能电表测量系统的市场推广和商用都提出了很大挑战。ag追杀证据,这个环节一旦出现哪怕是个别问题都会造成很大的负面影响。德国政府和相关机构小心翼翼地从制定本国相关法律法规和定义全面的技术标准开始,从政策上规范和技术上引导,帮助推广计划能够顺利的展开。

  2013年,按照欧盟委员会的要求,德国经济部委托咨询公司对在德国推广智能电表测量系统的市场前景、推广费用和效用进行了深入分析,并出版了成本效益分析报告。报告中建议德国政府修改目前的指导政策,分阶段和强制所有新能源发电设备安装智能电表系统,以扩大推广范围,从而达到良好的经济效益。德国新联合政府在综合考虑调研报告和各方意见之后,正和相关部门积极准备出台新法律规定和制定优惠政策,比如测量系统法规、推广法规、需求侧管理法规等,进一步规范和协调推广计划的实施。

  但是,德国人这种严谨和有条不紊的办事方式也常为新技术的推广带来挑战,甚至是阻碍。相关法律法规的出台和技术标准的制定在德国通常是一个非常漫长过程,需要多方经过拉锯式的交流和讨论,并在全面考虑各方利益的情况下达成协议。这个漫长磋商过程和等待对工业界开展产品研发和市场推广来说是有很大影响,有时甚至是致命的。对于目前还不太确定的法律法规和可能的优惠政策,德国业界的态度很不一样,大部分电力公司和生产商还在观望。

  一般而言,统一的技术标准可以帮助企业更好地制定研发计划和市场推广,以助于降低成本。但目前德国出台的技术规范对智能电表系统的信息安全和功能性都制定了较高的技术门槛,并且还在进一步完善当中。这对德国厂商推出相关产品,对德国电网公司投入使用都增加了不少难度,同时也提高了成本和费用。

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