——智能电网理论与规划
三、日本
1.围绕太阳能发电建设智能电网。日本电网基础设施相对完善,从发电站到各配电网都具有现成的传感器网络与通信网络,可以监控电力情况,已经具备很高通信功能,且一直在维护并增强这方面功能。未来,日本将根据自身国情,主要围绕大规模开发太阳能等新能源,确保电网系统稳定,构建智能电网。其智能电网开发计划的核心是开发“与太阳能发电时代相应的输电网”,包括:太阳能发电输出功率预测系统、高性能蓄电池系统和火力发电与蓄电池相组合的供需控制系统。
2.蓄电池技术是智能电网发展重点。日本单门独户的建筑比较多,以家庭为单位引入太阳能发电的模式在日本得到迅速普及,这种发电模式相当于存在着无数个小规模发电站,因此每个配电网的发电量及变化量非常复杂。在这种背景下,日本计划在各建筑物内分别设置蓄电池,这样就可以在建筑物内部完成负荷控制,从而实现能源利用最优化。就是说负荷控制不是以电力公司为单位,而是以建筑物为单位。日本地产开发商和电器厂商等电力公司以外的企业都准备进入这一市场,例如,三洋电机已经开始在便利店进行相关试验。
3.形成“官民协作、产学研结合”的智能电网研发阵势。① 政府。由日本政府主导,日美间已合作开展“智能电网”试验;日本政府还预计于2010年开始在孤岛进行大规模构建智能电网试验,主要验证在大规模利用太阳能发电的情况下,如何统一控制剩余电力、频率波动以及蓄电池等问题;日本经产省设立了“智能电网国际标准学习会”,为谋取“智能电网国际标准”话语权做准备;日本经产省还在2010年度预算申请中列入55亿日元(约4亿元人民币)支持研发智能电表和蓄电池技术,并进行新一代智能电网系统的实证试验。② 企业。日本九州电力与冲绳电力将在九州及冲绳的岛屿地区,对利用太阳能等可再生能源的“岛屿微电网”进行验证试验。两家公司将利用日本能源厅的“孤立岛屿电力系统引入新能源补助金”,导入太阳能发电以及使用锂离子充电电池的蓄电池设备,对电力系统与可再生能源的联动进行验证。此外,日本日立制铁所与东芝公司等设备制造企业已进军美国智能电网市场,与美国国内十多家企业联手,在美国南部研发太阳能发电高效控制系统。③ 行业协会。日本电气事业联合会发表了“日本版智能电网开发计划”,以2020年为目标,着重开发太阳能发电输出预测与蓄电池系统。在该机构敦促下,日本的10大电力企业正在共同实施太阳能发电数据测算与分析工作,开展蓄电池与太阳能相组合的小规模电源试验。④ 研究机构。2009年3月,东京工业大学成立“综合研究院”,智能电网是其主要研究任务之一;2009年7月,日本电力中央研究所设立了“智能电网研究会”;2010年开始,日本东京电力、东京工业大学、东芝公司和日立制铁所等单位将在东京工业大学校园内联合开展日本智能电网示范工程试验,试验期为三年,一方面利用家用太阳能电池板供电,另一方面将剩余的电量储存在蓄电池中并转卖给电力企业。(未完待续)(国家能源局能节约和科技装备司)