使用热水器等家电平衡电网负载
玄明2019/07/15原创 极客DIY IP:内蒙古
中文摘要
电器 电网 负载 平衡 削峰填谷 发电 动态平衡
关键词
电器电网动态平衡削峰填谷负载发电

电力系统的供需动态平衡一直是所有电力公司的老大难问题,无论过载或空载都是令人挠头的存在。为了解决这些问题,我们发明了数不清的昂贵机械设施来稳定电网的电压……可是我想这个问题也许并没有那么复杂。

如今我国的大部分家庭都已实现了互联网的接入,各类智能技术也百花盛开。因此电力企业与其耗巨资修建抽水蓄能电站等设施,不如把这些钱补贴给家电厂商,让它们为消费者生产一些更实惠的家电,比如热水器、冰箱、空气净化器、净水机等等。

这些家电有个特点就是对工作的时间没有严格要求,就拿热水器来说,只要它烧热了水,那么这桶热水就可以持续保温很长时间,哪怕昨天烧热了一桶60度的热水,也足够在今天供一家三口日常洗漱。

所以,如果这些家电能与电厂和电网相连接,那么它们就会通过每家都有的包年宽带成为电厂的可调节负载,大大增强电网的负载调节能力。当电网的负载过高时,国家电网就会通过管理系统控制国内的几百万台热水器关机等待,反之则开机工作。因为电力系统的负荷曲线的高低规律与日夜交替大体相关,所以这些被遥控的家用电器基本每天都会获得至少一次通电的机会,从而确保了用户生活不受干扰。

当然如果你临时有需求也可以自行控制这类电器工作与否,这时你的电器的“工作任务”就会被安排到其它电器上。因为电器的数量是如此的庞大,其中几万台设备离线或故障根本无关痛痒,即使不使用单电器的功率调整功能,整个电网系统的动态依然是线性的、稳定的。

除了普通老百姓,一些大功率电器的商业用户也可以将自己的大功率设施与电网系统相连接,当这些巨无霸停启时,电网的负载系统会得到相应通知,进而提前做好准备以“削峰填谷”。电力系统甚至可以在一些负载极度癫狂的用户附近开展相应电器的促销活动,鼓励周边民众更新家中电器以平稳负载。在理想条件下,哪怕一座工厂在一分钟之内负载上下波动十几次,家用电器们也能安然应对。

当然电力系统应该给使用这类电器的家庭一些好处,例如电费减免、积分兑换等。家电生产企业也可以通过认领相应电器的生产额度获得电厂的回馈以降低这些电器的成本。得益于已经很成熟的数据库管理,这些管理工作的成本完全可以接受。



来自:综合交流区 / 极客DIY
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~~空空如也
玄明 作者
5年5个月前 IP:内蒙古
861101
引用信仰は儚き人間の為に发表于2楼的内容
早就有了峰谷电表了解下只不过那个是用户手动操作

你们让我想起了我20年前去世的姥姥,记得那天我对我姥姥说:

“肯德基的炸鸡腿特别好吃!”

“鸡腿有啥稀罕的?晚上姥姥给你做!”

@信仰は儚き人間の為に

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玄明作者
5年5个月前 IP:内蒙古
861184
引用icewind发表于5楼的内容
理论上是不错,但真正做起来问题很多。首先,个人家庭的大多数用电器都是要实时响应的,比如:电视、电脑,...

我的帖子中已经明确说了是“热水器”之类对工作时间不敏感的电器。电视电脑这类设备本来就是不予考虑的。何况电视、电脑、空净设备的功率一般最大也只有三四百瓦,从效率上来说应用在本创意中并不合适。而一般热水器的功率都做到了电路负荷的极限,也就是2200瓦或3500瓦。空调虽然对启停时间要求较高,但也可以实现对部分功率控制:例如设定为28度,但在电网条件需要的情形下可以制冷到26度,电暖器亦然。


对电子设备的远程遥控对现代社会来说是非常成熟的技术,淘宝上相应的WIFI开关零售价格已经下探到了20元以下。要获取电器位置只需要将运营商的网络拓扑图与电网拓扑相对应即可,并不需要统计电器的物理位置和用户信息。当然对用户来说将电器与自己的电表卡绑定是必要的,否则就无法获得电力公司的优惠了。一台电器一般至少使用3-6年,用十几年也很平常。用户家里这样的电器顶多不过几台,也就是说平均一年才需要绑定一次,这点操作完全算不上麻烦。


目前我国建设抽水蓄能电站,每千瓦的建设成本是7000元左右,而一台2000瓦的热水器增添相应的功能只需要几十元的成本,机房成本也不会更高——对设备的管理只是开关这种简单的操作,就算是平常的手机都可以在一分钟内发出上百条这样的命令,而大部分服务器单核心CPU就足以达到1000qps的处理量,换算成服务器成本,每个用户负担最多不超过10元,远远比不上节约电费带来的收益。


目前峰谷电价的日夜差价大约是0.2元,将这个价差套用在本创意上,一台2000瓦的电器按每天工作一小时计算,每年可节约费用365*(0.2*2)=146元,即使刨去用户手控的情形,每年可节约的费用也在百元以上。更何况电器实现远程操控本就是现代正热门的智能化概念,市场上已经有不少电器本就具有联网遥控功能。因此对用户和厂家来说这是顺水推舟稳赚不赔的买卖,并不存在成本问题,反而具有经济优势。


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玄明作者
5年5个月前 IP:内蒙古
861186
引用虎哥发表于6楼的内容
楼上的说法有道理,不过是否需要细节到一个家庭的用电设备倒不一定,因为这本质上是个概率问题,居民用电有...

获益良多,感谢指导!

目前我国抽蓄电站在运规模2849万千瓦,在建规模3871万千瓦,而2017年全国发电总量是6.5万亿千瓦时。相对来说的确微不足道。

但同时我们也应考虑新能源的发展步伐,随着风电、太阳能等发电方式占比的逐年提升,电网面临的新挑战应当只高不低。


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