ที่จุดตัดของการกลายเป็นเมืองทั่วโลกและเป้าหมายความเป็นกลางคาร์บอนการก่อสร้างเมืองอัจฉริยะกำลังเร่งตัวจากพิมพ์เขียวแนวคิดสู่ความเป็นจริง จากการคาดการณ์ของสหประชาชาติในปี 2050 68% ของประชากรโลกจะอาศัยอยู่ในเมืองซึ่งใช้พลังงานมากถึง 78% และคิดเป็น 70% ของการปล่อยคาร์บอนทั่วโลก ในบริบทนี้บทบาทของ บริษัท มิเตอร์พลังงานได้ผ่าน "การวัดพลังงาน" แบบดั้งเดิมและพัฒนาเป็น "ปลายประสาท" ของเมืองอัจฉริยะคาร์บอนเป็นศูนย์-กลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานหลักสำหรับการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนต่ำของระบบพลังงานในเมือง

1、 การสร้างใหม่ของความต้องการพื้นฐานสำหรับมิเตอร์พลังงานไฟฟ้าในเมืองอัจฉริยะ
ระบบพลังงานของศูนย์อัจฉริยะคาร์บอนเป็นศูนย์นำเสนอสามลักษณะสำคัญ: การกระจายอำนาจ (เซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจาย, การจัดเก็บพลังงาน, การเข้าถึง V2G อย่างกว้างขวาง), การทำงานร่วมกันของพลังงานหลายครั้ง นี่เป็นข้อกำหนดใหม่สำหรับโครงสร้างพื้นฐานการวัด:
ความแม่นยำในการรับรู้ทั่วโลก
มีความจำเป็นที่จะต้องรองรับการวัดไฮบริด DC/AC (ความแม่นยำด้านโซลาร์เซลล์ DC ± 0.2%), การแปลงความร้อนเทียบเท่าไฟฟ้า (การสอบเทียบแบบเรียลไทม์ของค่าปั๊มความร้อน) และการไหลของมวลพลังงานไฮโดรเจน (ความแม่นยำระดับกิโลกรัมต่อชั่วโมง) เพื่อให้ได้ปริมาณพลังงานหลายแหล่ง
ความสามารถในการตอบสนองระดับมิลลิวินาที
เพื่อที่จะจัดการกับแรงกระแทกโหลดชั่วคราวเช่นกองไฟฟ้าชาร์จอย่างรวดเร็วและสถานีฐาน 5G เทอร์มินัลการวัดจะต้องมีอัตราการรีเฟรชข้อมูล 10ms และโมดูลการคำนวณขอบในตัวเพื่อดำเนินการควบคุมท้องถิ่น (เช่นการจัดอันดับลำดับความสำคัญของโหลด)
อินเทอร์เฟซการทำงานร่วมกันของระบบข้าม
ผ่านโปรโตคอลเช่น IEC 61850 และ IEEE 2030.5 ซึ่งเชื่อมต่อกับระบบสัญญาณไฟจราจรระบบการจัดการอาคาร (BMS) และเครือข่ายการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อสร้างความสามารถในการจัดส่งพลังงานระดับเมือง
ความต้องการเหล่านี้ผลักดันการอัพเกรดเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าจากอุปกรณ์อิสระไปยังโหนดข้อมูลพื้นฐานของแฝดดิจิตอลในเมือง ตัวอย่างเช่นในโครงการ "Smart Nation" ในสิงคโปร์การบูรณาการข้อมูลมิเตอร์ไฟฟ้าแบบเรียลไทม์กับการไหลของการจราจรและข้อมูลอุตุนิยมวิทยาได้ปรับปรุงความแม่นยำในการทำนายการผลิตพลังงานของ microgrids ระดับภูมิภาคเป็น 95%

2、 ความก้าวหน้าที่ก่อกวนในสถาปัตยกรรมทางเทคนิค
เพื่อตอบสนองความต้องการของเมืองคาร์บอนที่ไม่มีศูนย์สถาปัตยกรรมเทคโนโลยีของเครื่องวัดพลังงานไฟฟ้ารุ่นใหม่ได้รับการปฏิรูปประมาณสามมิติ:

1. ฟิวชั่นมาตรวิทยาหลายรูปแบบ
การตรวจสอบการเพิ่มประสิทธิภาพของพลังงาน: การรวบรวมพารามิเตอร์แบบซิงโครนัสเช่นฮาร์โมนิก 2-150, แรงดันไฟฟ้าลดลงความไม่สมดุลสามเฟส ฯลฯ ด้วยความแม่นยำของมาตรฐาน IEC 61000-4-30 คลาส S;
การวัดการมีเพศสัมพันธ์หลายพลังงาน: มิเตอร์ความร้อนแบบรวมและอินเตอร์เฟซเครื่องวัดการไหลของก๊าซรองรับการแปลงไฮโดรเจนความร้อนไฟฟ้า (เช่นไฮโดรเจน 1 กิโลกรัม = 39.4kWh กระแสไฟฟ้า);
การฝังปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม: อุณหภูมิและความชื้นในตัวเซ็นเซอร์ PM2.5 ที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลการใช้พลังงานและการสร้างสถานะสิ่งแวดล้อม
2. การคำนวณการทำงานร่วมกันของ Edge Cloud
การตัดสินใจอย่างชาญฉลาดในท้องถิ่น: การใช้ชิปเร่งความเร็ว NPU เพื่อทำการพยากรณ์โหลด (อัลกอริทึม LSTM) และการประเมินสุขภาพอุปกรณ์ (แบบจำลองป่าสุ่ม) ที่ปลายมิเตอร์;
Digital Twin Digital บนคลาวด์: การสร้างโมเดลกระจกพลังงานในเมืองโดยใช้แพลตฟอร์มเช่น AWS IoT Twinmaker จำลองเส้นทางการปล่อยคาร์บอนภายใต้นโยบายที่แตกต่างกัน
3. เครือข่ายที่ปลอดภัยและน่าเชื่อถือ
การวัดและการรับรอง blockchain: โดยการใช้อัลกอริทึมฉันทามติที่มีน้ำหนักเบาเช่น IOTA Tangle ข้อมูลไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยการตอบสนองความต้องการการตรวจสอบย้อนกลับของการซื้อขายคาร์บอน
การสื่อสารที่ปลอดภัยควอนตัม: โมดูลการเข้ารหัสการคำนวณควอนตัมที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า (อัลกอริทึมการเข้ารหัสควอนตัมมาตรฐานของ NIST) เพื่อป้องกันการโจมตีด้วยกำลังการคำนวณในอนาคต
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีดังกล่าวได้เพิ่มมูลค่าข้อมูลของมิเตอร์ไฟฟ้าเดียวมากกว่า 20 เท่า หลังจากการติดตั้งในเมืองในยุโรปอัตราการใช้พลังงานหมุนเวียนของกริดพลังงานในภูมิภาคเพิ่มขึ้นจาก 61% เป็น 89%

3、 สถานการณ์แอปพลิเคชันหลักและการเปิดตัวค่า
1. การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันของสถาปัตยกรรมการขนส่งและกริดพลังงาน
เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้ารวบรวมข้อมูลโหลดแบบเรียลไทม์ของการสร้างเครื่องปรับอากาศลิฟต์ ฯลฯ และเชื่อมโยงกับสถานะของกองชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและคำแนะนำการจัดส่งกริดเพื่อดำเนินการตามกลยุทธ์โดยอัตโนมัติ:
การกำหนดราคาพลังงานแบบไดนามิก: การทำนายความต้องการการชาร์จตามข้อมูลความแออัดของถนนและสร้างเวลาในการใช้งานการแบ่งเขตสัญญาณราคาไฟฟ้า
การโต้ตอบกับเครือข่ายยานพาหนะ (V2G): ในช่วงระยะเวลาการใช้ไฟฟ้าสูงสุดการโทรกลับของการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ออนบอร์ดสามารถส่งผลให้รายได้เฉลี่ยต่อวันสูงถึง $ 3.2 ต่อยานพาหนะ
การติดตามการไหลของคาร์บอน: วัดการสร้างพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อย่างแม่นยำสัดส่วนไฟฟ้าสีเขียวสำหรับการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและสร้างบัตรกำนัลชดเชยคาร์บอน
2. โรงไฟฟ้าเสมือนจริงระดับเมือง (VPP)
ทรัพยากรรวมเช่นอาคารพาณิชย์การจัดเก็บพลังงานแบบกระจายและโหลดอุตสาหกรรมที่ขัดจังหวะผ่านข้อมูลมิเตอร์ไฟฟ้าเพื่อให้บรรลุ:
การตอบสนองความต้องการระดับที่สอง: เสร็จสิ้นการควบคุมโหลด 100MW ภายใน 2 วินาทีเมื่อความถี่กริดผันผวน
การเก็งกำไรข้ามตลาดข้าม: ใบเสนอราคาและการตั้งถิ่นฐานอัตโนมัติในตลาดไฟฟ้าสปอตไฟฟ้าและการควบคุมความถี่ตลาดบริการเสริม;
การปรับปรุงความยืดหยุ่น: สร้างหมู่เกาะ microgrid อย่างรวดเร็วภายใต้สภาพอากาศเพื่อให้แน่ใจว่ามีการโหลดที่สำคัญในโรงพยาบาลและศูนย์ข้อมูล
3. การจัดการสินทรัพย์คาร์บอนและการซื้อขาย
การตรวจสอบการปล่อยก๊าซคาร์บอนแบบเรียลไทม์: ขึ้นอยู่กับข้อมูลมิเตอร์ไฟฟ้าและปัจจัยความเข้มของคาร์บอนกริดคำนวณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ระดับนาทีของอาคาร/องค์กร
การตรวจสอบย้อนกลับพลังงานสีเขียว: บันทึกการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และเส้นทางการกระจายใบรับรองสีเขียวผ่าน blockchain รองรับธุรกรรมพลังงานสีเขียวแบบเพียร์ทูเพียร์
การปฏิบัติตามภาษีคาร์บอน: สร้างรายงานการตรวจสอบโดยอัตโนมัติที่สอดคล้องกับ EU CBAM และแนวทางการตรวจสอบคาร์บอนของจีนเพื่อหลีกเลี่ยงอุปสรรคทางการค้า

4、 ความท้าทายและเส้นทางที่ก้าวหน้า
ข้อกำหนดของศูนย์คาร์บอนเป็นศูนย์สำหรับโครงสร้างพื้นฐานการวัดได้เปิดเผยข้อบกพร่องของความสามารถของ บริษัท มิเตอร์พลังงานแบบดั้งเดิม
การรวมเทคโนโลยีทางวินัยข้าม
เราจำเป็นต้องรวมความรู้จากหลายสาขาเช่นมาตรวิทยาวิทยาศาสตร์ข้อมูลและการวางผังเมืองเพื่อสร้างทีม R&D คอมโพสิต องค์กรได้ทำให้วงจรการพัฒนาสั้นลง 40% โดยการซื้อ บริษัท อัลกอริทึม AI และสร้างห้องปฏิบัติการในเมืองอัจฉริยะกับมหาวิทยาลัย
มาตรฐานและการทำงานร่วมกัน
ระบบระดับเมืองเกี่ยวข้องกับโปรโตคอลอุปกรณ์มากกว่า 30 ประเภทและเครื่องวัดพลังงานจะต้องเข้ากันได้กับอินเทอร์เฟซที่ต่างกันเช่น Modbus, DNP3, MQTT ซึ่งเพิ่มต้นทุนการพัฒนา 25% การใช้การออกแบบแบบแยกส่วน (เช่นโมดูลการสื่อสารที่สามารถทำได้) เป็นโซลูชันที่เป็นไปได้
สมดุลความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัย
ข้อมูลไฟฟ้าที่อยู่อาศัยเกี่ยวข้องกับความเป็นส่วนตัวและต้องมีการพัฒนากรอบการเรียนรู้แบบสหพันธรัฐ - การสกัดคุณลักษณะเสร็จสมบูรณ์ในพื้นที่และมีเพียงค่าคุณสมบัติที่ได้รับการตอบสนองเท่านั้นที่อัปโหลดไปยังคลาวด์สำหรับการฝึกอบรมแบบจำลอง

5、 วิสัยทัศน์ในอนาคต: การกำหนดระบบปฏิบัติการพลังงานในเมือง
เป้าหมายสูงสุดของ บริษัท มิเตอร์ไฟฟ้าคือการเป็น "ตัวควบคุมหลัก" ของระบบพลังงานในเมือง ผ่านกลยุทธ์สามขั้นตอน:
ภายในปี 2568 ให้เสร็จสิ้นการเปลี่ยนแปลงอย่างชาญฉลาดของเทอร์มินัลการวัดและบรรลุการตรวจสอบการปล่อยคาร์บอน 1 ชั่วโมง
ภายในปี 2573 สร้าง Digital Twin Digital Energy ระดับเมืองที่รองรับการตอบสนองราคาไฟฟ้าแบบไดนามิก 15 นาที
ในปี 2040 สมองของเมืองพลังงานในเมืองที่พัฒนาขึ้นจะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ได้การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการปล่อยก๊าซคาร์บอนในระดับข้ามปีผ่านการเรียนรู้การเสริมแรง
เมื่อมิเตอร์พลังงานไฟฟ้าทุกเครื่องสามารถรับรู้วิเคราะห์และตัดสินใจได้อย่างอิสระเมืองจะไม่เป็น "หลุมดำ" อีกต่อไปในการใช้พลังงาน แต่ชีวิตอินทรีย์ในวงจรคาร์บอนเป็นศูนย์ บทบาทของ บริษัท มิเตอร์ไฟฟ้าในการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ได้เปลี่ยนจากซัพพลายเออร์อุปกรณ์ไปเป็นพันธมิตรเชิงกลยุทธ์สำหรับการพัฒนาอย่างยั่งยืนในเมือง - มูลค่าของพวกเขาไม่ได้วัดจากยอดขายมิเตอร์อีกต่อไป แต่โดย "การจัดการความเป็นกลางคาร์บอนที่เทียบเท่า" ในการต่อสู้ในอนาคตนี้มีเพียงองค์กรที่ฝังเทคโนโลยีการวัดเข้ามาในสายเลือดในเมืองอย่างลึกซึ้งเท่านั้นที่สามารถชนะพลังวาทกรรมเพื่อกำหนดกฎของศูนย์คาร์บอน