| 盡管我們一直在節(jié)能方面做著不懈的努力，但未來25年間世界電力總裝機容量預(yù)計仍將增加3,000吉瓦(GW)？煽康碾娏⿷(yīng)對于發(fā)達(dá)國家和新興發(fā)展中國家而言，都是必不可少的保證。世界各國的政策制定者、法規(guī)認(rèn)證機構(gòu)和電力企業(yè)的責(zé)任是：在確保電力供應(yīng)的同時，盡可能降低電力對全球氣候系統(tǒng)的影響。
我們可以通過提高發(fā)電和配電效率以及倡導(dǎo)消費者更有效地使用電能，來降低碳的排放量。通過電力投資來達(dá)到節(jié)能的目的是一個強有力的論點。據(jù)估計，非峰值期間節(jié)省一度電的平均費用約為2.6美分/千瓦時，而非峰值期間的電價為3.9美分/千瓦時。換言之，節(jié)省一度電要比增加裝機容量來提供一度電節(jié)省33%的費用。消費者實際上并不是要購買電能。他們購買的是熱能、光能或動能，F(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用可以將當(dāng)前用于發(fā)電、進(jìn)而提供各類服務(wù)的燃料消耗量降低三分之一，甚至是一半之多。
采用新型電能表來實現(xiàn)節(jié)能
電能表可以通過采用先進(jìn)的技術(shù)來顯著提高節(jié)能。電能表雖然看起來極其普通，但每個用戶都要安裝一臺，而且它們都屬于連續(xù)耗電裝置。IEC1036規(guī)定電能表的帶載功耗為2W。如果某個國家安裝有3,000萬臺電能表，則必須提供60多兆瓦(MW)的連續(xù)電力，這樣才能滿足所有電能表的電力需求。而這相當(dāng)于30,000多個家庭的總耗電量。
世界各地的電力企業(yè)正在實施一項耗資數(shù)十億美元的計劃：使用先進(jìn)的具有自動抄表(AMR)功能的電子式電能表來替換傳統(tǒng)的機電式電能表。AMR技術(shù)不僅避免了入戶抄表的麻煩，而且還可以為供電商和用戶提供更準(zhǔn)確的用電狀況信息。這些精密電能表中的電子線路可以以非常低的電壓進(jìn)行工作，工作電壓只有幾伏而已。因此，110 ?C 230伏的輸入電壓必須降低到這一非常低的水平才能使此類電能表正常工作，但并不會造成功率浪費。美國公司Power Integrations Inc.(PI)已經(jīng)開發(fā)出了一款名為LinkSwitch-XT的功率控制器芯片，其功率轉(zhuǎn)換效率在此應(yīng)用中可以高達(dá)78%以上。與按照IEC1036標(biāo)準(zhǔn)制造的傳統(tǒng)電源 電源
電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置，也稱電源供應(yīng)器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。[全文] 相比，這一效率可以節(jié)省1W的功率。
采用PI芯片的電子式電能表不僅具有自動抄表(AMR)的優(yōu)勢，而且其使用壽命預(yù)計可超過15年，期間節(jié)省的電費約為20至30美元，恰好等于整臺電能表的費用！
安裝電子式電能表的另一個原因是其具有防竊電功能。
竊電使電力企業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失
竊電是指通過某種方式繞過電能表或使其失效，從而達(dá)到逃避支付電費的目的。在有些國家，例如印度、墨西哥、西班牙和塞爾維亞等國，竊電已成為非常嚴(yán)重的問題。情況的確如此，據(jù)為830,000個用戶供電的塞爾維亞最大的配電公司EPS-JP”Elektrovojvodina”估計，他們5%的電力被通過篡改電能表的方式非法盜用，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1600萬美元。
防竊電
傳統(tǒng)的機電式電能表是利用安全封條和磁性標(biāo)簽來預(yù)防竊電行為的。通過這些措施可以發(fā)現(xiàn)用戶是否私拆電能表，或是否使用強磁來干擾電能表工作。不過，由于使用自動抄表系統(tǒng)后可能會長時間不用現(xiàn)場檢查電能表，所以必須利用電子方式來檢測竊電行為。但很快發(fā)現(xiàn)，只需要用一塊良好的舊式強磁，就可以使現(xiàn)代電子式電能表中的復(fù)雜電子線路完全失效。它們這么容易被“攻破”的原因是：電子式電能表中的電子器件需要使用低壓內(nèi)部電源。而內(nèi)部電源中的變壓器變壓器
變壓器（Transformer）是利用互感原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設(shè)備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。變壓器是變換電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。它由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。 [全文] 采用的是鐵芯。當(dāng)外部存在磁鐵磁鐵
磁鐵是由鐵、鈷、鎳等構(gòu)成的可以產(chǎn)生磁場的一種強力材料，磁鐵具有磁性，可以吸起以鐵為代表的一些金屬。磁鐵分兩級，能夠相應(yīng)的指示出南北方向，磁鐵相互之間有同極相斥異極相吸的特性。 [全文] 干擾時，磁場磁場
電流、運動電荷、磁體或變化電場周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。由于磁體的磁性來源于電流，電流是電荷的運動，因而概括地說，磁場是由運動電荷或變化電場產(chǎn)生的。磁場的基本特征是能對其中的運動電荷施加作用力，磁場對電流、對磁體的作用力或力矩皆源于此。 [全文] 便會集中于變壓器并造成磁場過載，從而停止電源供應(yīng)。一旦失去了電源，電子線路便會停止工作，因而無法檢測出任何竊電行為。
PI電源具有防竊電功能
現(xiàn)在，PI的EcoSmart技術(shù)能夠提供防竊電解決方案。采用PI的LinkSwitch-XT控制器芯片的電源使用的是壓粉鐵芯，而不是傳統(tǒng)的鐵氧體磁芯磁芯
磁芯是指由各種氧化鐵混合物組成的一種燒結(jié)磁性金屬氧化物。磁芯是指為了增加電磁體的磁感應(yīng)強度，在電感線圈的磁路中設(shè)置了導(dǎo)磁物質(zhì)體。磁芯在采用軟磁材料，以電磁感應(yīng)原理工作的高頻電子變壓器中是最關(guān)鍵的部件。磁芯材料的主要發(fā)展方向是降低損耗，加寬使用的溫度范圍和降低成本。磁芯結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向是如何形成形狀和尺寸最佳（對電磁性能、散熱、用量和成本等參數(shù)）的平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯，F(xiàn)在各種軟磁材料，都在不斷地改進(jìn)和開發(fā)，以競爭高頻電子變壓器的市場。 [全文] ，電源本身具有極高的防竊電性能。由于壓粉鐵芯對外部磁場的抗干擾能力更強，因此電源即使在存在強磁干擾的情況下也能繼續(xù)正常工作。當(dāng)然，實現(xiàn)這一安全性能并不是毫無代價的，在該防竊電設(shè)計中，電源工作效率約為60%，而最高能效設(shè)計的工作效率則為78%。效率下降會使電能表的總功耗達(dá)到1.35W左右，但仍符合IEC 1036標(biāo)準(zhǔn)2W的要求。以塞爾維亞的那家電力企業(yè)為例，如果他們因竊電而遭受的經(jīng)濟(jì)損失為5%的話，那么這相當(dāng)于每個用戶使用50W的電力（假設(shè)每個住宅平均耗電1kW）。采用防竊電源后，電能表將多消耗350mW的電力，但可能會節(jié)省50W的竊電，這絕對是劃算的！
LinkSwitch-XT非常經(jīng)濟(jì)和可靠。壓粉鐵芯繞組需要較少的銅，因而可節(jié)省材料成本，此外，LinkSwitch-XT中用于連接主電源的元件可以承受700V的電壓，使其具備對雷擊和其它各種浪涌的防護(hù)能力。
電力企業(yè)在節(jié)能方面的作用
現(xiàn)在完全有可能制造出功耗為1瓦左右、具備防竊電功能以及完整的AMR功能，同時不會大量增加成本的電能表。IEC1036的2W功耗標(biāo)準(zhǔn)還有大幅改進(jìn)的空間，這勢必會在世界范圍內(nèi)帶來更大的功耗節(jié)省。目前，全世界單相電能表的安裝率為每年5000萬臺。如果都采用真正節(jié)能的新型電能表，每天的功耗節(jié)省就可以達(dá)到5,000 kWh之多！
要使環(huán)境保護(hù)工作取得實質(zhì)性進(jìn)展，需要各方同心協(xié)力，共同合作。電能表制造商現(xiàn)在可以用能效更高的新設(shè)計來替代舊的產(chǎn)品型號。如果電力企業(yè)能夠多加重視節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的制定話，這一進(jìn)程便可得以加速實現(xiàn)。雙方都將成為贏家，因為電能表制造商可以根據(jù)新設(shè)計生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，電力企業(yè)可以通過功率節(jié)省有效實現(xiàn)電能表的“免費”安裝。當(dāng)然，最大的贏家將是我們所有的人。 |
