产业观察

最近，在美国马里兰州盖瑟斯堡（Gaithersburg, Maryland）召开的一个智能电网会议上，日本经济贸易产业部门的官员表示，日本的4座城市——丰田（Toyota）、横滨（Yokohama）、北九州（Kitakyushu）、关西（Kansai）将开展“智能社区”示范工程，通过一种智能能源系统管理协调电力、热能与运输方面的能源使用，以降低碳排放量，并增加对可再生能源的依赖。这四座城市承诺，到2030年将二氧化碳排放量削减40%(相对于1990年水平)。

　　为实现到2020年温室气体排放量减少25%(相对于1990年水平)的目标，日本政府于今年开始实行“智能社区”计划。这项计划将耗资大约10亿美元，为期5年，由几十家企业组成的联盟负责执行，包括丰田汽车公司（Toyota）、日产汽车公司（Nissan）、新日本制铁公司（Nippon Steel）以及松下公司（Panasonic）等。

　　为了实现减排目标，“智能社区”计划将增加2800万千瓦太阳能装机（大约相当于28座大型核反应堆）。智能电网技术将有助于大规模可再生能源电力（如太阳能）并入电网。例如，当云层遮住阳光或风力变化时，太阳能或风能发电会受到影响，这个信号将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用电量。在“智能社区”中，这种技术也会应用到对热能的管理上。一半以上的能源是以热能的形式使用的，所以，热能与电能的联合管理显得非常重要。

　　松下公司开发了一个应用于家庭的热能与电能联合管理系统。这个系统包括1个能够通过天然气产生电能与热能的燃料电池系统，1个高效的太阳能光伏电池板，以及1个用来储存太阳能电池板过剩电力的电池。该系统需要耗费大约6万美元，能够独立满足1户家庭的电力需求。在未来，能够储存电力的电动汽车可能也会加入到该系统中。

　　根据该系统的原理，当阳光充足时，太阳能电池板将为家庭供电。过剩的电力用来对水进行加热，同时还可以为汽车的电池充电。在阴天和晚上，该系统将依靠储存的电力和天然气燃料电池系统来供电。燃料电池产生的热能（通常都是被浪费的）将给家庭供暖，进而降低总体能耗。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，该系统需要安装直流和交流电源插座，这样，一些用电设备（比如电脑和某些电视机）就都能使用了。

　　4座示范城市的侧重点有所不同。在丰田市和横滨市，上千辆丰田和日产电动汽车将接入电网，这些电动汽车能够储存额外的可再生能源，当发电量下降时，将向电网供电。在北九州市，氢燃料电池的应用将成为重点，这主要是因为新日本制铁公司经营大量的氢燃料。关西科学城将研发一种新型软件，使消费者可以了解并且管理能源的使用，同时，也将推动电动汽车和太阳能光伏电池板的应用。