当今时代为能源效率赋予了前所未有的重要意义，人们将注意力聚焦于减少能源消耗量，但却不注意加强能源需求管理，从而降低能源需求，而实际上后者往往是成本增加的罪魁祸首。不管你是否相信，EV Project做的一项近期研究显示，对于商业和工业企业来说，峰值能源需求的平均花费为10美元每kW每月。这似乎并不多，但是对于商业和工业企业来说www.cechina.cn，这一项花费的总和会高达每年成千上万美元，而在某些地区，这一项花费甚至占据了所有电费账单的70%。成本如此之高的一个原因就是电力公司需要确保具有足够的配电及发电容量以满足这一需求，如果配电设施不够，电力公司就需要建立新的电力线路，安装新的变压器，所有这些的固定资产成本都是高昂的。如果没有足够的发电能力，电力公司就需要引入一些低效的发电设备——通常就是循环天然气峰值时段发电厂，成本高昂自不待言。

引入新的特定时段电力需求将会改变电力的需求模式。图片来源：Siemens

        电力车辆是一种日渐普及的技术，它正在对峰值电力需求产生极大的影响。电力乘用车辆的平均在线充电功耗为6.6kW，而一些特种车辆的充电器功率高达10kW到20kW。如果你有一个电力车辆车队，那么这些车辆充电时的峰值电力需求将会迅速增加。一家航运物流公司发现如果同时对其50辆电力车辆进行充电，那么办公大楼的峰值电力需求就会从100kW升高到430kW！极剧增加的峰值电力需求不仅仅会给企业增加巨大的电费账单，还会迫使企业改建其供电设施，升级办公大楼的变压器，这一项的造价超过10万美元。不仅仅乘用车辆存在这个问题，很多企业正在将丙烷燃料叉车更换为电力叉车，它们也将面对同样的麻烦。
        有一种方案可以帮助用户解决这一棘手的问题，缓解成本与峰值电力需求之间的矛盾，这种方法就是不再使用老式的技术（例如计时器），转而使用更加先进的技术（例如PLC），将负载分配到其他低电力需求站点，或者控制同一时刻最多有多少设备可以在线用电，甚至还可以考虑通过引入太阳能发电系统之类的可再生能源来增加可用能源数量。
        分散需求
        车辆充电器的负载控制和负载分摊方法可以遵循如下几个基本策略：
        1.具有内置延迟功能的充电站——普通电力公司的收费方式是分时策略，鼓励在夜晚时段用电。而大多数公司会在每天中午达到用电高峰。不幸的是，大多数企业和工厂在夜晚就关闭了，而办公人员在下午5点钟离开公司后，电力车辆就会立即进行充电，而此时并未到达用电低谷时段。此时会形成一个用电高峰，需要支付额外的电费。如果充电站的容量并不大，那么一个简单的解决方案就是为充电站增加延迟充电功能。有了这种功能，用户就可以将充电时间延迟到用电低谷计价时段。

如果充电设备的更改并不繁琐，那么增加一个计时器将充电器开启时间延迟是一种有效的解决方案。

        2.使用PLC设定一个时间循环程序——虽然内置延迟充电功能的充电站并非一种价格高昂的解决方案，但是在某些情况下必须进行人为干涉才能够排除误差。如果用户必须知道如何设定开始时间，那么就必须对所有用户针对充电需求进行告知，而不幸的是，这些信息通常不是一成不变的。而且，如果所有人都在同一时刻以同样的间隔进行延迟充电，还是会形成用电高峰，仅仅是将用电高峰转移到了稍好一点的时段。此时自动化解决方案就有用武之地了。使用一个简单的离散自动化控制器就可以将充电站的充电设施循环起来，同一时刻只有一定数量的充电器在工作。

以PLC的形式为系统增加一定的智能性能够控制每个充电器的工作，降低总电力需求。

        3.在PLC中集成具有测量用电需求能力的功率计——即使在采用循环程序之后，我们可能仍旧无法判断峰值需求到底是否降低了以及到底降低了多少。如果办公大楼的用电需求市场变化，而我们又希望能够按需满足充电过程该怎么办呢？此刻我们就需要做更进一步的思考，引入一些并不昂贵的功率监控装置。现在我们能够使充电过程自动化www.cechina.cn，峰值用电需求永远都不会超过某个限值。与之前的模型不同，我们可以确保充电站不会非必要地关断，进而可以最大化车辆的实际充电时间。

每个充电器配有独立的控制器，监控每台设备的电力消耗量，帮助优化使用和充电模式。

        使用可再生能源
        目前所讨论的解决方案仅仅关注能源的消耗，并未着眼于增加可用能源。一些备选的发电技术，例如光伏电池，对于某些小型应用场合是更加适用且更具性价比的选择。
        太阳能光伏设备能够将太阳能直接转换为电能。这种设备具有两项优点。首先，它能够发电，这意味着使用更少的电能，也就意味着更低的电费。其次就是能够降低峰值用电需求，这也是较少被人们所讨论的优点。对于小型商业或工业系统，太阳能光伏系统的峰值功率输出通常低于100kW。由于功率输出取决于太阳光强CONTROL ENGINEERING China版权所有，通常这一系统无法在一天的全部时段都能够达到峰值功率输出，但是它能够持续不断地提供功率输出。即使在太阳能系统被云层遮挡时，很多系统仍旧能够输出一定量的电能，虽然并不多。所以如果假设我们配备了100kW的太阳能系统www.cechina.cn，并假设其能够提供实现25%的峰值功率输出，那么就意味着我们可以将电力需求降低25kW，这等于每年电费降低3000美元。
        在特定情况下，为了分摊峰值需求，你需要超过25%的峰值输出能力，此时你就需要考虑为光伏系统增加某种形式的存储能力控制工程网版权所有，通常是使用电池并配以传统的太阳能逆变器。这种情况下，当阳光不足时，太阳能逆变器可以从电池中提取能量，将整栋大楼的电力需求保持在一个较低的水平。虽然存储装置会增加成本，但是由于你不必完全脱离电网采用太阳能发电，所以实际的成本并不会像你想象中那么高。这种解决方案所需的控制系统会稍微复杂一点，但是如果你的峰值电力需求无法使用其他解决方案克服，那么这确实是一种有效的避免用电高峰的方法。
        希望本文的讨论能够让你明白峰值电力需求的高昂成本和使用一些传统技术克服新技术所带来的峰值电力需求是多么容易，以及如何使用一些新技术来解决这个老问题。