智能电能表电力能源节能作用研究与分析

张院锋 谢超 马辉

（1 国网陕西省电力公司陕西电力科学研究院 陕西西安 710064 2 国网陕西省电力公司检修公司 陕西西安 710064）

1 电能表的发展

1880 年，美国人爱迪生利用电解原理制成了世界第一块直流电能表，而交流电感应系电能表的制造理论到19 世纪末才基本形成。20 世纪中叶，随着电子技术的不断发展，才开始出现了脉冲式电能表。到20 世纪80 年代，电能表电子化在工业发达国家得到普遍应用，逐渐发展处全电子多功能电能表。2001 年，意大利电力公司开始为其国家安装使用了3000×104台智能电能表[2]。2007 年，美国将科罗拉多州的波尔德建成全球第一个智能电网城市，而智能电网实际也就是以智能电能表为基本的信息终端建成的。我国科学技术的进步，也促进了电能表技术的长足发展。2009 年，国家电网公司公布了智能电能表技术规范这一企业标准，规范了智能电能表功能和制造工艺，提出了新的电气性能要求。

2 智能电能表电力能源节能作用

2.1 智能电能表自身功耗降低对电力能源节能的显性作用

智能电能表是基于全电子多功能电能表技术发展而来，电子式电能表工作单元多采用CMOS 集成电路，其显著特点是功耗低；传统感应式电能表则是通过电压线圈和电流线圈产生的工作磁通相互作用产生转动力矩工作，功耗较高。在国家电网公司公布的单相智能电能表技术规范中要求单相智能电能表自身功耗要小于1.5W，而GB/T17215-2002《1 级和2 级静止式交流有功电度表》要求的单相电能表自身功耗上限是2W，比国网智能电能表技术规范要求高出0.5W。实际生产中，单相智能电能表自身功耗基本在0.8W 以下，而相同规格的感应式电能表的自身功耗将近1.8W。

我们以2010 年国家第六次人口普查的家庭户4.02×108户为测算依据，考虑电能表制造实际功耗，计算比较每户安装智能电能表和感应式电能表自身消耗的电力能源量，以说明智能电能表通过新技术应用带来的节能效果。这里我们应用到的时点能量计算公式W=Pt[3]，分别计算如下：

W (智能）=0.8W×24h×365÷1000×402000000=28.17×108kW·h

W (感应式）=1.8W×24h×365÷1000×402000000=63.39×108kW·h

ΔW=W(感应式）-W(智能）=63.39-28.17=35.22×108kW·h

W(智能）——表示全部安装智能电能表一年的电表自耗浪费的电力能源量

W(感应式）——表示全部安装感应式电能表一年的电表自耗浪费的电力能源量

ΔW——表示安装智能电能表比安装感应式电能表一年少浪费的电力能源量

通过以上数据显示，安装智能电能表后，全国一年可以节约用电35.22×108kW·h，这是一个小城市的全年用电量，节能效果显著。

2.2 智能电能表对全社会建立节能意识的作用

在日常生活中，不切断家用电器电源，让其处于待机状态以方便下次开机的现象普遍存在，这一方面是因为人的惰性使然；另一方面是节能意识淡薄，节能知识贫乏所致。据测算，在城市家庭的待机耗电已经占到家庭总耗电量的10%左右，却仍然被大多数家庭所忽视。

我们计算一年一个家庭待机浪费的电力能源的多少：

W=20W×24h×365÷1000=245.28kW·h

这已经又近乎是一个普通城市家庭两个个月的用电量。数据提醒我们日常节能意识建立是重要的。

智能电能表相对感应式电能表具有起动电流小，计量灵敏的性能特点，同时还具有误差小，性能稳定的特质。微小电力能源的使用或浪费被准确、灵敏、稳定地记收在电费之中，会迫使城乡居民形成家电待机要多交电费，微小用电也会有电费产生的意识，从而养成切断不用电器电源、可用可不用的电力能源不再多用的好习惯，建立起全民家庭节能意识，为国家履行大国责任，完成节能任务贡献正能量。

3 智能电能表应用展望

智能电能表的是电力产品新技术发展的产物，其优秀的电气性能支持了国家节能事业，良好的计量特性促进了社会节能意识的建立。国家电网公司以很强的社会责任感制定和推行智能电能表企业规范，推进智能电能表应用，有着显著的电力节能意义和实际效果。按照国家计划，近几年全国将安装2.4×108只智能电能表，最终逐步实现居民计量全部应用智能电能表。

4 结语

能源是有限的，对于我们这样人口众多的发展中国家，能源显得更为紧缺，全民节能已经是社会发展的要求。本文着重对国家电网公司倡导的智能电能表与感应式电能表进行电气性能、计量功能特性对比，结合城乡居民家庭浪费电力能源的特点对智能电能表节能进行研究分析，阐明其自身节能作用和促进节能意识建立的意义，以达到社会对智能电能表推广应用的理解和支持的目的。

[1]国家发展和改革委员会组织编辑.“十二五”国家级专项规划汇编[Z]北京：人民出版社，2013.

[2]赵伟,吕鸿莉,郭蕴蛟,著.电子式电能表及其在现代用电管理中的应用[M].北京：中国电力出版社，1999.

[3]邱关源.电路（第四版）[M].西安：西安交通大学出版社，2001.