降低設備功耗的方法――精確測量

有人預言，全世界的能量需求很可能超出了所供給的能量。美國能源部估計，預計美國總的能源消耗在2035年將增加30%，達到5萬億千瓦，而在同一時期計劃開發(fā)的能源，包括可再生能源，增長率僅有22%。

此外，對能源管理的策略則是非常原始和低效的，結果降低了能源分配過程中的可靠性和穩(wěn)定性。工程師們正努力改善所有電子產品中能量的利用效率，包括商用設備、家用設備、工業(yè)電機，以及網絡設備。然而，也需要知道在一個閉環(huán)系統(tǒng)中能量是怎樣被消耗來產生有益作用和減少浪費的。改善效率只是眾多因素中的一個。改變消費者對效率的不關心可以通過功耗智能監(jiān)視來實現，它可以給出節(jié)能的選擇。

精確的功耗測量和持續(xù)監(jiān)視產生的數據可以提交給本地數據和控制網絡。一旦數據到達網絡，許多種經過最低程度折中的功率消耗改進措施可以自動給出。實際上，這樣的數據網絡可以指導我們改善生活方式，例如當空調發(fā)生故障時不會讓人感到無法理解。

精確測量將提供理解、確認、報告和修正設備功率消耗或功率分配所必須的信息。消費者需要準備好應對在電費帳單結算方式和如何平衡選擇所盡義務等方面不可避免的變化。當我們要時常面對每千瓦時3.00美元的電費時，會發(fā)生什么呢？這一天正在到來。

在每個負載點進行測量和控制
為了通過智能功率管理和消費者的選擇來取得高效率，不僅需要精確測量設備的總體功率，例如整個設備消耗的總功率，而且也需要在負載點處進行精確測量，例如空調、洗碗機、計算機，或者照明燈具等。

智能電表可以按天計量電力消耗，這為消費者提供了改變他們用電模式的最好方法。為了改善自動控制方式，需要為消費者提供各種選擇和增值服務，每個設備必須被連接到本地數據和控制網絡，用于監(jiān)視并允許控制建筑物內的各種負載。通過功率測量和使用方式統(tǒng)計，就可以為消費者提供相應的服務，例如維護調度。 這樣的網絡可以使用各種各樣的配置和協(xié)議實現，完全取決于應用。

通過識別電能是怎樣使用的，包括精確功率測量的本地數據和控制網絡可以為消費者和商業(yè)用戶降低高額的費用。用戶可以看到使用空調的費用大約是每月200美元（使用價值），或者與中午使用干燥機而不是下午7點使用的費用差異（使用的時間價值）更可能改變他們的使用方式。

這些在以前只能通過昂貴高端儀表采集到的每個負載點數據現在只需要幾美元。功率因數（Power Factor:PF）和視在功率（apparent power:VA）信息可以很容易地獲得，這些參數能夠用于優(yōu)化功率分配預算，例如預測設備維護時間，以及理解陳舊系統(tǒng)的疲勞程度。

圖1描述了一臺使用兩種不同電源適配器供電的筆記本電腦的功率消耗。即使實際負載一樣，從電力線上供應的功率也有很大的不同。這些有價值的信息現在都可以非常容易地獲得。統(tǒng)計的結果可以用于調整設備的工作行為。在電壓或線路頻率上的微小降落都有可能預示著某種供電故障，都會使設備進入保護模式。