向低碳社會(huì)挺進(jìn)的美國(guó)打算控制智能電網(wǎng)領(lǐng)域的主導(dǎo)權(quán)，并聲稱將為此竭力取得智能電網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),。目前,，NIST(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所)已開(kāi)始與日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省展開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化討論，而且IEC(國(guó)際電工委員會(huì))也在美國(guó)主導(dǎo)下展開(kāi)了研究,。包括政府保證的額度在內(nèi)，美國(guó)準(zhǔn)備向可再生能源等綠色產(chǎn)業(yè)投入 1000億美元的資金,，力爭(zhēng)在2020年之前將溫室氣體比2005年削減14%,。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要依靠節(jié)能、可再生能源及環(huán)保汽車(插電混合動(dòng)力車)為主力軍,，而作為可為此提供依托的基礎(chǔ)設(shè)施,，智能電網(wǎng)被寄予了厚望。
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的掌控將成為利潤(rùn)的源泉
像智能電網(wǎng)這樣的業(yè)務(wù),，不掌握標(biāo)準(zhǔn)就很難獲得利益,。日本的數(shù)字電視、導(dǎo)航儀及手機(jī)等就是其中的典型,。日本盡管在這些技術(shù)和產(chǎn)品上處于世界一流水平,，但由于一直未取得國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，因此從開(kāi)展全球業(yè)務(wù)的角度來(lái)看,，并不成功,。日本要想在電網(wǎng)方面取得國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，需要將配電電壓設(shè)定為與全球標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的 230V,。日本的電網(wǎng)具有很高的可靠性,，每個(gè)用戶的年事故停電時(shí)間只有19分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于美國(guó)的97分鐘,，法國(guó)的51分鐘,，英國(guó)的88分鐘。而且,，整個(gè)國(guó)家的節(jié)能意識(shí)也很強(qiáng),，推出了夜間廉價(jià)電力等多種選擇，促進(jìn)了用戶的錯(cuò)峰用電,。
不過(guò),，美國(guó)已有多家企業(yè)開(kāi)始涉足智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)。比如,，美國(guó)通用電氣(GE)已開(kāi)始與美國(guó)谷歌合作,，并由谷歌發(fā)表了稱為“Google Power Meter”的智能電表。該裝置可安裝在家庭及辦公樓的電表上,，經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行確認(rèn)和分析,，而且將來(lái)還有望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制用電量,。另外，谷歌可能還在考慮一種新的業(yè)務(wù)模式,，就是為用戶免費(fèi)安裝智能電表,，然后從通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制用電量而節(jié)省下來(lái)的電費(fèi)中提取一部分作為谷歌的收入。
日本將智能電網(wǎng)誤解為單純的新一代電網(wǎng),。而美國(guó)則將智能電網(wǎng)當(dāng)作旨在利用可再生能源的新型基礎(chǔ)設(shè)施,，并認(rèn)為還可將其用作新型信息基礎(chǔ)設(shè)施，由此實(shí)現(xiàn)“信息包圍下的社會(huì)(Ambient Society)”,。換句話說(shuō),，智能電網(wǎng)并非只是單純改變配電設(shè)施，設(shè)置計(jì)測(cè)功能高的智能電表就行了,，而是要連同電網(wǎng)以及能夠在電網(wǎng)上開(kāi)展什么樣的服務(wù)及業(yè)務(wù)在內(nèi),，進(jìn)行全面考慮。如果這樣理解的話,，目前具有高可靠性的日本現(xiàn)有電網(wǎng)也可能會(huì)在瞬間陷入落后局面。
智能電網(wǎng)可生產(chǎn)巨大的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì),。美國(guó)能源部的報(bào)告指出,，“智能電網(wǎng)具有4倍于其投資額的社會(huì)效益。具體而言,，雖然今后20年內(nèi)需要進(jìn)行1650 億美元的投資,，但由此帶來(lái)的社會(huì)效益卻可達(dá)到6380億～8020億美元”。目前谷歌已開(kāi)始涉足增長(zhǎng)迅速的智能電網(wǎng)軟件業(yè)務(wù),，發(fā)表了以數(shù)分鐘為單位來(lái)顯示各家電用電量的家用Web應(yīng)用程序的試制版,。谷歌認(rèn)為，通過(guò)使能源使用量實(shí)時(shí)可視化,，可激發(fā)用戶節(jié)約用電的意識(shí),，促使其改變用電行為，從而平均減少 5～15%的用電量,。
智能電網(wǎng)關(guān)聯(lián)半導(dǎo)體到2030年將形成7萬(wàn)億日元的市場(chǎng)
下面來(lái)分析一下智能電網(wǎng)所使用的半導(dǎo)體,。首先，智能電表被設(shè)置在最貼近生活的地方,，但卻需要配備MCU(微控制器),、應(yīng)用處理器和 RF(Radio Frequency)及PLC(Power Line Communications)等通信芯片,。其次,，正在順利進(jìn)入家庭的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)也要采用作為重要部件的變頻器,。太陽(yáng)能發(fā)電雖然產(chǎn)生的是直流電，但卻可通過(guò)變頻器轉(zhuǎn)換成固定頻率的交流電進(jìn)行供電,。一個(gè)太陽(yáng)能電池最高只有0.5V左右的電壓，因此需要多個(gè)串聯(lián)起來(lái)用變頻器轉(zhuǎn)換成100V交流電,。變頻器在交流發(fā)電但發(fā)電量等不穩(wěn)定的風(fēng)力發(fā)電中同樣很重要,。
另外，將來(lái)各種各樣的電力估計(jì)會(huì)相互買賣,，并入同一電網(wǎng)。這時(shí)就需要使用能夠充分進(jìn)行傳輸管理的電力路由器,。通過(guò)電力路由器，可一邊對(duì)頻率不同的電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換及調(diào)整,，一邊收集電力數(shù)據(jù)包,，而后或暫時(shí)蓄電,，或進(jìn)行所需負(fù)荷的傳輸。這一過(guò)程也需要使用功率半導(dǎo)體,。考慮這些因素的話,，預(yù)計(jì)智能電網(wǎng)相關(guān)半導(dǎo)體的需求到2020年將達(dá)到1.1萬(wàn)億日元,，到2030年將達(dá)到約7萬(wàn)億日元,。