La intersecția obiectivelor globale de urbanizare și neutralitate a carbonului, construcția orașelor inteligente accelerează de la planuri conceptuale la realitate. Conform prognozei Națiunilor Unite, până în 2050, 68% din populația lumii va trăi în orașe, care consumă până la 78% din energie și reprezintă 70% din emisiile globale de carbon. În acest context, rolul companiilor de contor de energie a depășit „contorizarea energetică” tradițională și a evoluat în „terminațiile nervoase” ale orașelor inteligente de carbon zero-devenind infrastructura de bază pentru transformarea cu conținut redus de carbon a sistemelor energetice urbane prin percepția și controlul datelor de control în timp real, multidimensională și în timp real.

1 、 Reconstrucția cererii de bază pentru contoarele de energie electrică în orașele inteligente
Sistemul energetic al orașelor inteligente de carbon zero prezintă trei caracteristici majore: descentralizare (fotovoltaică distribuită, stocare de energie, acces pe scară largă V2G), colaborare multi-energetică (cuplare cu fluxuri multiple de energie electrică, căldură, hidrogen etc.) și răspuns în timp real (echilibru dinamic între furnizare și cerere). Aceasta reprezintă noi cerințe pentru infrastructura de măsurare:
Precizia percepției globale
Este necesar să se sprijine contorizarea hibridă DC/AC (precizie laterală fotovoltaică DC ± 0,2%), conversie echivalentă electrică termică (calibrarea în timp real a valorii COP a pompei de căldură) și a fluxului de masă a energiei de hidrogen (kg/h Precizia nivelului de nivel) pentru a obține cuantificarea unificată a surselor de energie multiple.
Capacitate de răspuns la nivel de milisecundă
Pentru a face față impactului de încărcare tranzitorie, cum ar fi mormanul de încărcare rapidă a vehiculelor electrice și stația de bază 5G, terminalul de contorizare trebuie să aibă o rată de actualizare a datelor de 10ms și un modul de calcul pentru margine încorporat pentru a efectua controlul local (cum ar fi clasamentul priorității de încărcare).
Interfață de colaborare a sistemului încrucișat
Prin protocoale precum IEC 61850 și IEEE 2030.5, este interconectat cu sisteme de semnal de trafic, sisteme de gestionare a clădirilor (BMS) și rețele de monitorizare a mediului pentru a forma capacități de expediere a energiei la nivel de oraș.
Aceste cerințe conduc actualizarea contoarelor de energie electrică de la dispozitive independente la nodurile de date de bază ale gemenilor digitali urbani. De exemplu, în proiectul „Smart Nation” din Singapore, integrarea în timp real a datelor contorului de energie electrică cu fluxul de trafic și informațiile meteorologice a îmbunătățit precizia de predicție a generarii de energie a microgridurilor regionale la 95%.

2 、 Descoperire perturbatoare în arhitectura tehnică
Pentru a răspunde nevoilor orașelor de carbon zero, arhitectura tehnologică a noii generații de contoare de energie electrică este reformată în jurul a trei dimensiuni:

1.. Fuziunea metrologică multimodală
Monitorizarea îmbunătățirii calității puterii: colectați sincron parametri precum 2-150 armonici, tensiune SAG, dezechilibru trifazat etc., cu o precizie a standardului IEC 61000-4-30 clasa S;
Contorizare de cuplare cu mai multe energie: interfață integrată a contorului de căldură și a debitului de gaz, susținând conversia echivalentă a hidrogenului de căldură electrică (cum ar fi 1 kg hidrogen = 39,4kWh de energie electrică);
Încorporarea factorilor de mediu: construită la temperatură și umiditate, senzori PM2.5, asociați cu datele consumului de energie și consolidarea stării de mediu.
2. Calculul colaborativ Edge Cloud
Locarea deciziilor inteligente locale: Utilizarea cipului de accelerație NPU pentru a efectua prognoza încărcăturii (algoritmul LSTM) și evaluarea sănătății echipamentelor (model forestier aleatoriu) la capătul contorului;
Gemenul digital bazat pe cloud: construirea unui model de oglindă energetică a orașului bazat pe platforme precum AWS IoT Twinmaker, simularea căilor de emisie de carbon în cadrul diferitelor politici.
3. Rețea sigură și de încredere
Măsurarea și certificarea blockchain: prin utilizarea algoritmilor de consens ușoare, cum ar fi ITA Tangle, datele nu pot fi modificate, satisfacerea nevoilor de trasabilitate ale tranzacționării cu carbon;
Comunicare cuantică sigură: modul de criptare anti -cuantică instalată pre -instalată (algoritm criptografic standard standard NIST) pentru a preveni viitoarele atacuri de putere de calcul.
Astfel de descoperiri tehnologice au crescut valoarea datelor unui singur contor de energie electrică cu mai mult de 20 de ori. După desfășurarea într -un oraș european, rata de consum de energie regenerabilă a rețelei de energie electrică a sărit de la 61% la 89%.

3 、 Scenarii de aplicare de bază și eliberare de valoare
1.. Optimizarea colaborativă a arhitecturii, transportului și rețelei electrice
Contorul de energie electrică colectează date de încărcare în timp real ale aerului condiționat, ascensoarelor etc.
Preț dinamic al energiei: prezicerea cererii de încărcare pe baza datelor de congestionare a drumului și generarea timpului de utilizare a semnalelor de preț a energiei electrice;
Interacțiunea vehiculului la rețea (V2G): În perioadele maxime de utilizare a energiei electrice, apelul invers al stocării de energie a bateriei la bord poate duce la un venit mediu zilnic zilnic de până la 3,2 USD pe vehicul;
Urmărirea fluxului de carbon: măsurați cu exactitate generarea de clădiri fotovoltaice de energie, proporția de electricitate verde pentru încărcarea vehiculelor electrice și generați vouchere de compensare a carbonului.
2. Centrala virtuală la nivel de oraș (VPP)
Resurse agregate, cum ar fi clădiri comerciale, stocare de energie distribuită și încărcături industriale întreruptibile prin datele contorului de energie electrică pentru a realiza:
Răspuns la cerere de nivel al doilea: Reglarea completă de încărcare de 100 MW în 2 secunde când frecvența rețelei fluctuează;
Arbitrajul de piață încrucișat: cotație automată și decontare pe piața de energie electrică a pieței și reglementarea frecvenței frecvenței Piața serviciilor auxiliare;
Îmbunătățirea rezistenței: Construiți rapid insulele microgride în condiții meteorologice pentru a asigura încărcări critice în spitale și centre de date.
3. Gestionarea și tranzacționarea activelor de carbon
Monitorizarea emisiilor de carbon în timp real: Pe baza datelor contorului de energie electrică și a factorilor de intensitate a carbonului de rețea, calculați amprenta de carbon de nivel minut a clădirilor/întreprinderilor;
Trasabilitatea puterii verzi: înregistrați căile de generare a energiei fotovoltaice și a căilor de distribuție a certificatelor verzi prin blockchain, susține tranzacțiile de energie verde peer-to-peer;
Respectarea tarifelor de carbon: generează automat rapoarte de audit care respectă orientările UE CBAM și China de verificare a carbonului pentru a evita barierele comerciale.

4 、 Provocare și cale avansată
Cerințele orașelor de carbon zero pentru infrastructura de contorizare au expus deficiențele de capacitate ale companiilor tradiționale de contor de energie
Integrarea tehnologiei disciplinare încrucișate
Trebuie să integrăm cunoștințele din mai multe discipline, cum ar fi metrologia, știința datelor și planificarea urbană pentru a construi o echipă de cercetare și dezvoltare compusă. O întreprindere și -a scurtat ciclul de dezvoltare cu 40% prin achiziționarea unei companii AI Algorithm și Co construind un laborator inteligent al orașului cu universități.
Standardizare și interoperabilitate
Sistemul de nivel al orașului implică peste 30 de tipuri de protocoale de dispozitiv, iar contorul de energie trebuie să fie compatibil cu interfețe eterogene precum Modbus, DNP3, MQTT, care crește costurile de dezvoltare cu 25%. Adoptarea designului modular (cum ar fi modulele de comunicare conectabile) este o soluție fezabilă.
Echilibrarea confidențialității și securității
Datele de energie electrică rezidențială implică confidențialitate și necesită dezvoltarea unui cadru de învățare federat - extragerea caracteristicilor este finalizată la nivel local și numai valorile caracteristicilor desensibilizate sunt încărcate în cloud pentru formarea modelului.

5 、 Viziune viitoare: definirea sistemelor de operare energetică urbană
Scopul final al companiilor de contor electrică este de a deveni „controlorul de bază” al sistemelor energetice urbane. Printr-o strategie în trei etape:
Până în 2025, completați transformarea inteligentă a terminalelor de măsurare și obțineți monitorizarea emisiilor de carbon de 1 oră;
Până în 2030, construiți un gemeni digital energetic la nivel de oraș care acceptă răspunsul dinamic al prețurilor electricității de 15 minute;
Până în 2040, va fi format un creier de energie urbană în evoluție automată pentru a obține optimizarea căii de emisie de carbon la scară încrucișată prin învățarea de consolidare.
Când fiecare contor de energie electrică poate percepe, analiza și lua în mod autonom, orașele nu vor mai fi „găuri negre” în consumul de energie, ci se formează viața organică în cicluri de carbon zero. Rolul companiilor de contor electrică în această transformare a trecut, de asemenea, de la furnizori de echipamente la parteneri strategici pentru dezvoltarea durabilă urbană - valoarea lor nu mai este măsurată prin vânzări de contoare, ci prin „echivalentul neutralității carbonului gestionat”. În această viitoare luptă, doar întreprinderile care încorporează profund tehnologia de măsurare în linia de sânge urbană pot câștiga puterea discursului pentru a defini regulile din perioada de carbon zero.