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 革格 




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  ©发明论坛 -- 发明爱好者的乐园!  6gvl
               开发利用电网中富余电能的设想(修改版) AX
   我们知道,电是一种方便、干净、普及程度高、应用广泛的重要能源,星罗棋布的电力供应网络已经成为现代文明的重要标志之一。可是,在众多的电力网络中,相当一部分电能却被白白地流失掉了。一些电力生产者在避过用电高峰期后,只好关停其中的部分发电机组。这样就造成了资源----尤为可惜的是能够循环再生的水力资源----和设备的闲置浪费。如何开发利用好电网中的富余电能,在面临能源危机的当今世界,已经成为一个重大的研究课题。 &\
   据我所知,目前对电网中富余电能的利用,仅限于抽水蓄能和分时计价。前者投资大,能耗损失多,没有普遍推广的价值;后者已经在不少国家和地区得到了实际应用,但也存在着对富余电能利用的深度和广度都严重不足的缺陷,还会给电力的调度管理带来较严重的后患。(本文将在稍后进行对比说明。)C
   本人的设想产生于1995年前后,其时尚无“分时计价”一说。现在看来,可以算是对“分时计价”的一种改进。我的基本思路是应用计算机技术,对现有电力网络的运营实行智能化管理,通过经济杠杆的作用(即价格手段),开发利用电网中的富余电能,从而优化能源消费结构,为地球母亲的可持续发展增光添彩。]VN(P1
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   下面,我将以家用电热水器为例,对本设想进行阐述说明。jv
   人们日常生活离不开热水。在价格杠杆的作用之下,尽管遍布各地的电力供应网络存在着大量的富余电能,世界绝大多数的人却宁可选择其它能源来给冷水加热升温。我们当然不能依靠简单的降低电价的办法来吸引人们使用普通的电热水器,因为人们大量使用热水的时候(比如晚浴),其它用电器也往往正在“疯狂”工作,即正是所谓用电高峰期。这时候如果降低电价,势必会供不应求,让电力供应网络不堪重负。arl'(
   一个行之有效的办法是,改进普通的电热水器,使之成为智能型的预贮式电热水器:避开用电高峰期进行工作,将烧好的热水预先贮存于保温容器里以备使用。(所谓“智能型”,是指这种热水器的工作应该实现自动化管理,无须手工操作,即自动补给冷水,当水温升至设计要求温度时能自动断电。)这样,由于它并不在“高峰期”工作,我们就可以给它所耗电能实行低价收费,使之比使用其它能源的如燃气热水器更加经济实惠。而电力供应者由于富余电能得到了利用,尽管收费低廉,还是能大幅增加收益的。.pD)k
   当然,时下的“分时计价”,其主导思想也是试图通过低收费来刺激人们利用富余电能的。但过于简单的分时计价,显然存在着严重的缺陷:假设23时为两种计价的分界线,即23时后开始执行半价或更低价收费标准,那么23时前千家万户处于待机状态的诸多特种用电器(如上述的智能型预贮式电热水器),将在23时同时开始工作。这类用电器的功耗通常比较大,而当其数量也发展到相当规模时,势必会造成新的用电高峰,使电力供应失衡。目前“分时计价”尚处于初始阶段,厂商尚未大规模开发销售专门针对“分时计价”的电器产品,“分时计价”的严重缺陷尚未凸显出来。但可以预料的是,在不久的将来,这种缺陷必将造成严重的后果。$
   电网的负载是不断变化的,而“分时计价”对用电高峰和低峰的划定过于死板。要精确地根据负载情况随时对电网实施科学的调度管理,只有通过计算机信息技术实行自动化作业:用户加装一块特制智能电度表,作为智能型预贮式电热水器等电器的专用电源。(照明、看电视等日常基本消费仍然使用原有电度表和电力线路。)这种特制智能电度表能够根据电子信号的指令,自动开启和断开所供电源。(显然,当它处于断开状态时,智能型预贮式电热水器是无法工作的。这就可以让它避开高峰期进行工作。)电子指令信号是计算机管理系统根据电网的负载情况发出来的,附加在电网上。这样,不论什么时候,只要电网中有富余电能,一些特制智能电度表就会被指令开启电源,这些电源供应范围内的预贮式电热水器等也就可以开始工作。而当电网的负载有了较大变化,供不应求时,计算机管理系统又可以随时下达“关闭”的指令,以保障电力网络不超负荷运行。当然,同一电网内的智能型预贮式电热水器等电器有时——即电网中富余电能不是足够多时——是不能同时工作的,否则会造成新的用电高峰,从而导致供求失衡。这就需要将所有的智能电度表进行分组管理,以便计算机管理系统通过多组电子信号,指令不同用户群的此类用电器错开工作时间。也就是“富余”多时,就多指令几组甚至全部智能电度表“开启”;“富余”较少时,则只指令其中的一组或多组“开启”。WKZTl
   显然,我的设想不仅克服了“分时计价”有可能导致新的供求失衡这一致命缺陷,由于采取了多组指令信号技术,还可以使人们对富余电能的利用更加充分——多有多用,少有少用。此外,也让电力供应者对电网运行的调度管理具有了更宽泛的主动性和灵活性。比如在对不同组别的智能电度表通过“开启”和“关闭”的指令信号进行管理时,可以使用倾斜政策(即让某种组别的供电时间优于其它组别),优质优价,以满足不同层次的消费需求。<)!B
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   应用和实施本设想,需要解决一些相关的基本问题。~
   首先是技术问题,为了节省投资,应尽可能将计算机管理系统发出的指令信号施加于现有供电网络中,避免另外架设专门的信号线路。计算机管理系统的自动管理软件一定要科学、稳定、可靠。特制智能电度表要能准确识别、读取和执行不同组别的“开启”和“关闭”的指令信号。J
   其次是应该加强认识,深入宣传,并敦促有关管理部门出台相关的扶持政策,充分发挥经济杠杆的作用。特制智能电度表的能耗计费一定要适应各地的经济发展水平,以激发人们使用富余电能替代其它能源的热情。P/vf)v
   再次,应该以保护环境和改善人民群众的生活质量为出发点,加强社会各界的合作,争取世界范围内技术、设备等的交流与援助,建立健全公益性的国际推广机制,使之尽快造福于民。就本人所知,目前在中国的广大农村地区,不少家庭买得起却用不起电冰箱,如果我的设想最终能够改变这一现状,那么我将甚感欣慰。"
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笔者附言:利用现有供电线路传输语音和数字等信号,在一些国家已经取得了重要的研究成果,韩国已实现了用电力网络进行多网合一(包括互联网和电话网)的应用。——这就是说,我的设想的关键技术(将指令信号施加于电网中)早就不在话下,不成“问题 ”了。S{3k4@
恳请您对我的设想进行仔细思考,想想它的分量吧。希望我们中国也能在这方面领先一把,不必待日后再穷追猛赶。——我有十足的信心,这个设想有朝一日会得到应用的。但愿它能够首先在中国大地上开花结果!>9
如果我对自己设想的表述有欠清楚,或不够专业,请及时跟我联系。(我没装电话,请用电子邮件联络。)ptK3R
e-mail:  xiaoshouge@hotmail.comUGEF.








发贴时间2003/07/26 11:40am IP: 已设置保密[本文共5621字节]  
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  不错的想法,也很实用。}(
不过电力糸统是一个保守的行业,又不愁效益,所以使用新技术的积极性不高,V
---------何况又是要开发6Boz4R
但我愿为你呼芋jK8TSS








发贴时间2003/07/30 11:21pm IP: 已设置保密[本文共165字节]  
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  很遗憾,国外已经不少国家在使用了。这叫smart hot water system 意即智能热水系统。没有什么技术含量,定时器加温度感应器而已。安装后电费只收原来的30%。很受欢迎。热水器一般是避开用电高峰期,在凌晨或傍晚时加热。RM
现在国内供电业没有竞争,可能不会采用这方法。。:( 除非国家强制配合。。6(TY~








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发贴时间2003/07/31 07:55am IP: 已设置保密[本文共302字节]  
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  2000年左右的时候,意大利的供电公司就和美国Echelon公司签定了全国电网改造合同,采用Lonworks现场总线技术实现节电功能(给每户装了个i.Lon),现在具体怎么样,我就不清楚了.R=PI
这方面的技术是有的,操作起来困难太大.o








发贴时间2003/07/31 00:01pm IP: 已设置保密[本文共223字节]  
 革格 




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  除了对各位网友表示由衷的感谢,我不知道自己眼下还能说些什么……W}U








发贴时间2003/07/31 08:48pm IP: 已设置保密[本文共86字节]  

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