仙台市与东北电力合作构筑灾害时紧急供电系统

新产品 · 新服务 2018年05月14日

日本仙台市与东北电力公司4月27日签订了一项协议,双方将利用仙台市政府的光伏发电设备和蓄电池,建设灾害发生时能持续为灾区提供电力的系统。为了构筑切实有效的系统,今后3年左右将进行必要的验证,包括如何有效利用光伏发电的剩余电力以及延长蓄电池的使用寿命等。仙台市与东北电力打算通过这项举措携手推进城市建设,从而实现仙台市提出的“防灾环保城市”建设目标。

仙台市内大约有200处避难所,包括小学、初中、高中和市民中心等,发生灾害时灾民可以在这些地方进行避难生活。此次要验证的是其中设置了光伏发电设备(输出功率约为10千瓦)和蓄电池(容量约为15千瓦)的25处避难所。双方将利用东北电力的“虚拟发电站(虚拟电厂)”技术,实时监控光伏发电设备的发电量和蓄电池的余量等。在此基础上根据容易受天气状况影响的光伏发电设备的输出功率和用电情况,优化控制发电设备和蓄电池。

东北电力将这种实时监控方法命名为“虚拟电厂实证项目”(VPP),目标是把以太阳能等可再生能源为首的分散式电源作为能源集中起来,用于调节供需平衡。由于是利用IoT(物联网)等信息通信技术,将分布于各地的能源集中起来并进行远程控制,使之像一座发电站那样发挥作用,因此命名为“虚拟发电站(虚拟电厂)”。“虚拟电厂实证项目”还打算有效利用企业和普通家庭拥有的设备等,开发有助于节能和削减成本的服务。

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(图片来自东北电力公司的新闻发布资料)

仙台市和东北电力此次推进的项目与世界各地推进的智能电网或智慧城市等新型电网及城市建设项目类似。地球变暖对策离不开可再生能源的利用,但可再生能源的缺点是受自然条件影响比较大。智能电网是新一代电网,通过利用信息通信技术,能随时优化以利用可再生能源为前提的电力供需状况。智慧城市是指,通过智能电网实现城市整体电力的有效利用,从而彻底节约资源的环保型城市建设项目。

东北电力的“虚拟电厂实证项目”还把此次合作中未包含在电源内的纯电动汽车视为未来的电源之一。通过在车顶和发动机罩上设置光伏板,能提供自车使用的部分电力。东北电力设想的是,将来这种纯电动汽车如果普及,在非驾驶期间蓄电池中存储的电力也完全能提供给地区使用。一般来说,与保持充满电的状态相比,适度进行充放电更能维持蓄电池的性能,可以延长使用寿命。把蓄电池的优化控制作为此次合作项目的目的之一就是基于这个理由。

为开发建设智能电网和智慧城市所需的系统,日本国立研究开发法人新能源产业技术综合开发机构(NEDO)早就开始与日本的电力公司、通信公司、汽车厂商、电子厂商和建筑商等展开了行动。NEDO与当地的地方政府和电力公司等合作,在亚洲及欧美等世界各地展开了构筑智能电网的实证试验。在从2004年开始的4年里,NEDO与企业在仙台市实施了可以称为小规模智能电网的微电网实证试验。该试验在东北福祉大学的校园内设置了由两台燃气机、燃料电池和光伏发电设备构成的微电网实证设备,根据用电方的需求为大学的医院和护理设施等提供不同品质的电力。实证试验结束后这套设备也继续运转,2011年发生东日本大地震时,仙台市内曾停电3天,当时就利用该设备维持了电力和燃气的供给。

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仙台微电网实证试验的设备(图片来自NEDO的主页)

文 客观日本编辑部

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