据报道,日本四座城市将通过协调电力、热能与运输方面的能源使用,降低碳排放量,并增加对可再生能源的依赖。这四座城市承诺,到2030年,使其二氧化碳排放量削减40%,他们采用的一种智慧能源系统,将超越美国以及其他国家正在实施的“智能电网”(smart-grid)工程。
日本经济贸易产业省(METI)一位主任仲西博纪(Hironori Nakanishi)近期在一次会议上表示,智能电网工程能够管理用电,日本的“智慧能源共同体”示范工程也能管理能源,进行供热与运输。
这项计划今年开始进行,由日本政府发起的,以履行日本首相去年提出在2020年前使温室气体排放量下降25%的承诺。这项计划将耗资10亿美元左右,为期5年;并且由几十家企业组成的联盟负责执行,其中包括丰田汽车公司、日产汽车公司、新日本制铁公司(Nippon Steel)以及松下公司等。
仲西博纪表示,为了达到这个减排目标,将要安装一些280亿瓦(280亿瓦大约相当于28座大型核反应堆)的太阳能。智能电网技术将帮助电网运营者容纳大量来自太阳以及其他可再生能源的电量,比如,当空中有云层经过或者风的模式发生变化时,太阳能或风能的发电情况也会受到影响,这个信号就会被发送到智能用电设备上,进而使用电设备暂停运作或者降低它们的耗电量。在一个智慧能源共同体中,这种适应性也会扩展到对热能的管理上。一半以上的能源是以热能的形式使用的,所以热能与电能的整合显得非常重要。
仲西博纪还表示,松下公司已经制造了一个系统,能够在个人家庭水平上对热能与电能进行整合。这个系统配备了一个能够通过天然气产生电能与热能的燃料电池系统,配套系统还有一个非常高效的太阳能阵列,另有一块电池来储存太阳能电池板的过剩电力。这样一个系统,大约需要耗费6万美元,能够使一户家庭完全独立于电网。在未来,一种能够储存电量的电动汽车可能也会加入到这个系统中来。
当太阳高照时,太阳能电池板能够为家庭供电。过剩的电量能够用来对水进行加热,同时还可以为汽车的电池充电。在阴天和晚上,这个系统将依靠储存的电量以及天然气燃料电池系统来供电。燃料电池产生的热能,通常都是被浪费掉的, 在这里却能够给家庭供暖,进而降低总体能耗。这个系统要优化就需要安装直流(DC)和交流(AC)电源插座,因为太阳能电池板产生的电能以及电池提供的电能都是直流电,这样,一些用电设备比如电脑和某些电视机,就都能使用了。
在这四座城市的示范工程中,这个系统的细节会有所不同。在丰田市以及横滨市,上千辆丰田公司与日产公司出产的电动汽车将分别被整合到电网中;这些电动汽车将能够储存额外的可再生能源,当电网发电量下降时,能够将电返回电网。在北九州市,重点将是氢燃料电池,这在某种程度上是因为新日本制铁公司已经经营了大量的氢燃料。关西科学城重点关注的一种新型软件,使消费者可以看到并管理能源的使用,不过他们的系统也将会包含电动汽车以及太阳能光电板。
