日本一向自詡智能電網(wǎng)技術(shù)處在世界領(lǐng)先地位,特別是在通信功能方面。其電力工業(yè)界人士認(rèn)為,日本的智能電網(wǎng)所倡導(dǎo)的理念與美國的智能電網(wǎng)差別很大。財滿英一介紹說,日本的智能電網(wǎng)要實現(xiàn)四個目標(biāo):一是消納更多的可再生能源;二是使用戶實現(xiàn)智能用電;三是強(qiáng)化電網(wǎng);四是推進(jìn)智能城市發(fā)展。
在這四項目標(biāo)中,東京電力公司把接納更多的可再生能源作為最重要的目標(biāo)。日本政府也雄心勃勃地提出,到2020年,日本全國光伏裝機(jī)容量要比2005年增長20倍。不過,財滿英一認(rèn)為,這個目標(biāo)并不容易實現(xiàn),一則,一些重要的技術(shù)問題需要探討。比如,日本的光伏電池多是安裝在居民屋頂?shù)呐潆妭?cè)。光伏電池作為發(fā)電源就會使配電側(cè)的電壓升高,這就需要解決如何把電壓等級控制好的問題。此外,光伏電池發(fā)電時間并不穩(wěn)定,如何在不需要電力的情況下,使其迅速停下來,且不影響電網(wǎng)安全和穩(wěn)定,值得探討。二則,誰承擔(dān)設(shè)備的投資,是由安裝太陽能發(fā)電設(shè)備的用戶承擔(dān),還是由全體電力消費者承擔(dān),怎樣做到使各方能夠接受?
此外,東京電力公司認(rèn)為,從電網(wǎng)整體的智能化而言,日本電網(wǎng)的智能化可能是世界領(lǐng)先的。但在家庭用電智能化方面,日本還處在實驗階段。特別是,大量的可再生能源直接應(yīng)用在配電側(cè)給電網(wǎng)安全帶來了一系列挑戰(zhàn)。
為解決這些問題,日本在豐田市、橫濱市、北九州市和京阪奈學(xué)研都市(京都市,大阪市,奈良市共同設(shè)立的文化學(xué)術(shù)研究都市)進(jìn)行“第二代智能電網(wǎng)”及智能城市的驗證實驗。該實驗費用預(yù)計達(dá)1000億日元,為期5年,共有5000戶家庭參與。
在實驗中,智能電網(wǎng)技術(shù)將幫助電網(wǎng)消納大量來自太陽能及其他可再生能源電力。比如,當(dāng)云層經(jīng)過或風(fēng)速、風(fēng)向發(fā)生變化時,太陽能電池或風(fēng)機(jī)的發(fā)電量就會受到影響。智能用電系統(tǒng)就會捕捉到該變化,并傳遞到智能用電設(shè)備上,從而使用電設(shè)備暫?;蛘呓档秃碾娏?。從而維持整體系統(tǒng)的穩(wěn)定。再比如,在陽光充足時,太陽能電池板所產(chǎn)生的過剩電量可用來加熱水,還可以為電動汽車充電。在陰天和晚上,該系統(tǒng)就可依靠儲存的電能及天然氣燃料電池系統(tǒng)來供電。燃料電池產(chǎn)生的熱能通常都被浪費掉了,在該系統(tǒng)中卻能給家庭供暖,實現(xiàn)總體能耗降低。
財滿英一介紹說,東京電力公司參加的橫濱市的實驗規(guī)模將是最大的,將在兩個住宅區(qū)和一個商業(yè)區(qū)進(jìn)行。這四座城市的實驗將各有側(cè)重。在橫濱市和豐田市,豐田公司和日產(chǎn)公司制造的上千輛電動汽車將被整合入電網(wǎng),實驗把太陽能所發(fā)的電力儲存在電動汽車中,當(dāng)晚上或陰天,可再生能源發(fā)電量下降時,電動汽車所儲存的電能再輸送出去,并檢驗對電池的影響。在北九州市將重點實驗氫燃料電池的運行。在京阪奈學(xué)研都市將重點驗證應(yīng)用一種新型軟件,使電力消費者可以看到并管理能源的使用,即能源可視化。
這四座城市承諾到2030年,通過上述實驗將它們的二氧化碳排放量削減40%。如果這些實驗具有實際價值,將向日本其他地區(qū)推廣應(yīng)用。
今年上半年,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布了日本智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,即到2030年,智能電網(wǎng)的相關(guān)市場規(guī)模將由現(xiàn)在的9000億日元增加到5.4萬億日元,并創(chuàng)造60萬個就業(yè)崗位。
當(dāng)然,這些日本公司并不滿足在本國推廣智能電網(wǎng)。財滿英一說,他之前參觀了中國張北的風(fēng)光儲一體化示范工程。他認(rèn)為儲能電池在調(diào)節(jié)可再生能源,保持電網(wǎng)穩(wěn)定方面作用巨大,而東京電力公司的儲能電池技術(shù)恰恰可滿足這些需要。此外,東京電力公司對中國快速發(fā)展的電動汽車市場也期待良久,財滿英一認(rèn)為東京電力公司開發(fā)的快速充電裝置可在中國的電動汽車市場大有作為。
問題是,中國的智能電網(wǎng)與日本的智能電網(wǎng)有太多的不同點,如何使其服中國的水土,是東京電力公司要多思考的地方。不過,財滿英一很樂觀,他認(rèn)為,大家在智能電網(wǎng)方面的目的是一致的,這會使大家更有共同點。