通過智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)用電供需平衡的必要性
[導讀]實現(xiàn)可再生能源利用最大化“最大限度利用可再生能源”已經(jīng)成為了能源政策的主流。在日本，得到認證的太陽能發(fā)電設備已經(jīng)超過2000萬千瓦，通過智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)供需平衡的必要性已經(jīng)顯現(xiàn)。智能電網(wǎng)的信息通信技術(ICT)基礎
實現(xiàn)可再生能源利用最大化
“最大限度利用可再生能源”已經(jīng)成為了能源政策的主流。在日本，得到認證的太陽能發(fā)電設備已經(jīng)超過2000萬千瓦，通過智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)供需平衡的必要性已經(jīng)顯現(xiàn)。智能電網(wǎng)的信息通信技術(ICT)基礎擁有超越能源領域范疇，與交通等系統(tǒng)聯(lián)動，優(yōu)化管理整座城市的可能性。能源政策的模式轉(zhuǎn)變通過結(jié)合地區(qū)特色，在各種構(gòu)思下將創(chuàng)造眾多跨領域的商機。
在日本，百萬瓦級太陽能發(fā)電設施(大規(guī)模太陽能電站)已接連投入運轉(zhuǎn)。9月上旬，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2013年5月底，已取得可再生能源發(fā)電固定價格收購制度(Feed-in-Tariff)認證的可再生能源發(fā)電設備達到了2237萬千瓦。其中2091萬千瓦是太陽能發(fā)電系統(tǒng)。如果簡單計算，其輸出容量之龐大，大約相當于20座核電機組。
也有看法認為，在獲得認證的太陽能發(fā)電設備中，不少尚未敲定土地利用事宜，真正投入運轉(zhuǎn)的估計只占一半左右。另外，太陽能發(fā)電在日本國內(nèi)的設備利用率(實際發(fā)電量與額定輸出功率滿負荷運轉(zhuǎn)之比)約為12%，與利用率達到70%(東日本大地震前)的核電站不能簡單進行比較。不過，即便考慮到這些條件，有朝一日，太陽能發(fā)電的發(fā)電量終將達到幾座核電機組的水平。
在核電站恢復運轉(zhuǎn)前景不明的情況下，太陽能電站的激增象征著能源業(yè)務的變化。而且，大量采用可再生能源不單是推動可再生能源業(yè)務的發(fā)展，還有可能提高智能電網(wǎng)的必要性，以信息通信技術為基礎創(chuàng)造出超越能源范疇的新業(yè)務。
3•11大地震后新增的3個視點
對于太陽能發(fā)電普及速度的加快，也有看法認為，這是固定價格收購制度設定的優(yōu)厚價格引發(fā)的暫時性熱潮。但是，能源政策如今已經(jīng)開始發(fā)生模式轉(zhuǎn)變，在今后，需求雖然會有波動，但就長期而言，應該不會出現(xiàn)倒退。
過去能源政策基本上重視“安全”、“經(jīng)濟效益”及“環(huán)境性”這3個視點。在經(jīng)歷了東日本大地震造成的核電站事故以及長期停電后，日本在此基礎上，又新增了3個重要視點。
第一是發(fā)電站周邊的“安全”。按照過去的習慣，這一點不是能源政策討論的范圍。按照以往的3個視點，核電在各方面都得到了高度評價，但福島第一核電站事故發(fā)生后，其最基本的“安全”受到了嚴重質(zhì)疑，如今正處在能否繼續(xù)作為基礎電源之一得以保留的緊要關頭。
第二是在“安全”的概念中，增加了通過廣泛分散發(fā)電站以降低地區(qū)風險的必要性。過去，日本一直是從保障能源安全的視點出發(fā)，通過發(fā)電方式的“優(yōu)化組合”及增加燃料種類，來降低采購風險。東日本大地震發(fā)生后，電力短缺情況之所以長期化，最大的原因在于，大型火電站集中在受災的太平洋沿岸，在地震中悉數(shù)因海嘯而停產(chǎn)。在這種情況下，東京六本木新城依靠自行設置的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，成功避免了停電。
第三個新視點是，不僅把能源業(yè)務視為支撐生活和產(chǎn)業(yè)的基礎設施，還將其定位為創(chuàng)造新就業(yè)的新產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)在，日本東北地區(qū)計劃的許多重建項目都采用了百萬瓦級太陽能和生物質(zhì)發(fā)電等可再生能源，力爭實現(xiàn)能源的“地產(chǎn)地消”。其目的不僅在于推進氣候變暖對策，還在于培育新產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造就業(yè)。
借助新增的3個視點，分布式電源、其是有助于改善氣候變暖的可再生能源和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的價值得到了大幅提升。在過去，可再生能源和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的價值是以二氧化碳排放量少這一環(huán)保性為主，現(xiàn)在，在此基礎之上，回彈性大于集中型電力系統(tǒng)的優(yōu)點、通過在當?shù)厣a(chǎn)并消費能源創(chuàng)造就業(yè)的效果也開始受到關注。
這樣的發(fā)展方向已經(jīng)在向歐洲，特別是德國、英國、北歐及美國加利福尼亞州的能源政策靠攏。一語概之，就是“可再生能源利用的最大化”。
核電存在“發(fā)生事故時會擴散放射性物質(zhì)”、化石燃料存在“依賴海外和排放二氧化碳”等無法解決的本質(zhì)問題。而可再生能源的課題是高成本，這能夠通過開發(fā)技術和改善運用加以克服。
各國目前都在探索經(jīng)濟社會對于擴充可再生能源所增加的成本能吸收到何種程度，把強力支持本國企業(yè)參與可再生能源低成本化競爭作為一項產(chǎn)業(yè)政策。
虛擬電廠成為關鍵
水力、地熱和生物質(zhì)發(fā)電等可以調(diào)節(jié)輸出功率的可再生能源無需這樣的追加成本，但可新開發(fā)的資源有限。在今后建設余地巨大的太陽能和風力發(fā)電則需要解決穩(wěn)定系統(tǒng)所需成本的問題。
對于風力與太陽能的發(fā)電，有些國家通過發(fā)電設備的量產(chǎn)化和裝機容量的大規(guī)?；岣吡诵?，從而大幅降低了成本，甚至接近了1千瓦時的成本低于購買電能的“電網(wǎng)平價”。但用來穩(wěn)定功率變化的系統(tǒng)穩(wěn)定化技術尚處于開發(fā)階段。以低成本緩和風力和太陽能發(fā)電的功率變化、減輕基礎電網(wǎng)負荷，這種技術需求會越來越大，在這一領域有可能產(chǎn)生商機。在這樣的趨勢下，作為新一代電網(wǎng)備受期待的“智能電網(wǎng)”開始受到關注。
“最大限度利用可再生能源”已經(jīng)成為了能源政策的主流。在日本，得到認證的太陽能發(fā)電設備已經(jīng)超過2000萬千瓦，通過智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)供需平衡的必要性已經(jīng)顯現(xiàn)。智能電網(wǎng)的信息通信技術(ICT)基礎擁有超越能源領域范疇，與交通等系統(tǒng)聯(lián)動，優(yōu)化管理整座城市的可能性。能源政策的模式轉(zhuǎn)變通過結(jié)合地區(qū)特色，在各種構(gòu)思下將創(chuàng)造眾多跨領域的商機。
在日本，百萬瓦級太陽能發(fā)電設施(大規(guī)模太陽能電站)已接連投入運轉(zhuǎn)。9月上旬，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2013年5月底，已取得可再生能源發(fā)電固定價格收購制度(Feed-in-Tariff)認證的可再生能源發(fā)電設備達到了2237萬千瓦。其中2091萬千瓦是太陽能發(fā)電系統(tǒng)。如果簡單計算，其輸出容量之龐大，大約相當于20座核電機組。
也有看法認為，在獲得認證的太陽能發(fā)電設備中，不少尚未敲定土地利用事宜，真正投入運轉(zhuǎn)的估計只占一半左右。另外，太陽能發(fā)電在日本國內(nèi)的設備利用率(實際發(fā)電量與額定輸出功率滿負荷運轉(zhuǎn)之比)約為12%，與利用率達到70%(東日本大地震前)的核電站不能簡單進行比較。不過，即便考慮到這些條件，有朝一日，太陽能發(fā)電的發(fā)電量終將達到幾座核電機組的水平。
在核電站恢復運轉(zhuǎn)前景不明的情況下，太陽能電站的激增象征著能源業(yè)務的變化。而且，大量采用可再生能源不單是推動可再生能源業(yè)務的發(fā)展，還有可能提高智能電網(wǎng)的必要性，以信息通信技術為基礎創(chuàng)造出超越能源范疇的新業(yè)務。
3•11大地震后新增的3個視點
對于太陽能發(fā)電普及速度的加快，也有看法認為，這是固定價格收購制度設定的優(yōu)厚價格引發(fā)的暫時性熱潮。但是，能源政策如今已經(jīng)開始發(fā)生模式轉(zhuǎn)變，在今后，需求雖然會有波動，但就長期而言，應該不會出現(xiàn)倒退。
過去能源政策基本上重視“安全”、“經(jīng)濟效益”及“環(huán)境性”這3個視點。在經(jīng)歷了東日本大地震造成的核電站事故以及長期停電后，日本在此基礎上，又新增了3個重要視點。
第一是發(fā)電站周邊的“安全”。按照過去的習慣，這一點不是能源政策討論的范圍。按照以往的3個視點，核電在各方面都得到了高度評價，但福島第一核電站事故發(fā)生后，其最基本的“安全”受到了嚴重質(zhì)疑，如今正處在能否繼續(xù)作為基礎電源之一得以保留的緊要關頭。
第二是在“安全”的概念中，增加了通過廣泛分散發(fā)電站以降低地區(qū)風險的必要性。過去，日本一直是從保障能源安全的視點出發(fā)，通過發(fā)電方式的“優(yōu)化組合”及增加燃料種類，來降低采購風險。東日本大地震發(fā)生后，電力短缺情況之所以長期化，最大的原因在于，大型火電站集中在受災的太平洋沿岸，在地震中悉數(shù)因海嘯而停產(chǎn)。在這種情況下，東京六本木新城依靠自行設置的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，成功避免了停電。
第三個新視點是，不僅把能源業(yè)務視為支撐生活和產(chǎn)業(yè)的基礎設施，還將其定位為創(chuàng)造新就業(yè)的新產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)在，日本東北地區(qū)計劃的許多重建項目都采用了百萬瓦級太陽能和生物質(zhì)發(fā)電等可再生能源，力爭實現(xiàn)能源的“地產(chǎn)地消”。其目的不僅在于推進氣候變暖對策，還在于培育新產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造就業(yè)。
借助新增的3個視點，分布式電源、其是有助于改善氣候變暖的可再生能源和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的價值得到了大幅提升。在過去，可再生能源和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的價值是以二氧化碳排放量少這一環(huán)保性為主，現(xiàn)在，在此基礎之上，回彈性大于集中型電力系統(tǒng)的優(yōu)點、通過在當?shù)厣a(chǎn)并消費能源創(chuàng)造就業(yè)的效果也開始受到關注。
這樣的發(fā)展方向已經(jīng)在向歐洲，特別是德國、英國、北歐及美國加利福尼亞州的能源政策靠攏。一語概之，就是“可再生能源利用的最大化”。
核電存在“發(fā)生事故時會擴散放射性物質(zhì)”、化石燃料存在“依賴海外和排放二氧化碳”等無法解決的本質(zhì)問題。而可再生能源的課題是高成本，這能夠通過開發(fā)技術和改善運用加以克服。
各國目前都在探索經(jīng)濟社會對于擴充可再生能源所增加的成本能吸收到何種程度，把強力支持本國企業(yè)參與可再生能源低成本化競爭作為一項產(chǎn)業(yè)政策。
虛擬電廠成為關鍵
水力、地熱和生物質(zhì)發(fā)電等可以調(diào)節(jié)輸出功率的可再生能源無需這樣的追加成本，但可新開發(fā)的資源有限。在今后建設余地巨大的太陽能和風力發(fā)電則需要解決穩(wěn)定系統(tǒng)所需成本的問題。
對于風力與太陽能的發(fā)電，有些國家通過發(fā)電設備的量產(chǎn)化和裝機容量的大規(guī)?；岣吡诵?，從而大幅降低了成本，甚至接近了1千瓦時的成本低于購買電能的“電網(wǎng)平價”。但用來穩(wěn)定功率變化的系統(tǒng)穩(wěn)定化技術尚處于開發(fā)階段。以低成本緩和風力和太陽能發(fā)電的功率變化、減輕基礎電網(wǎng)負荷，這種技術需求會越來越大，在這一領域有可能產(chǎn)生商機。在這樣的趨勢下，作為新一代電網(wǎng)備受期待的“智能電網(wǎng)”開始受到關注。
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