水力、地熱和生物質發(fā)電等可以調節(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)電設備的量產化和裝機容量的大規(guī)模化提高了效率,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。
可與社區(qū)智能交通管理聯(lián)動
利用信息通信技術精密控制需求
智能電網(wǎng)的一大優(yōu)勢是能夠利用信息通信技術精密控制需求。在歐美,要求用電大戶在高峰用電時段減少需求的“需求響應”(DR)已經普及,隨著智能電網(wǎng)的推廣,需求響應將有望走入普通家庭。日本橫濱市和北九州市也已經開始以普通家庭為對象,對提高電價的需求響應進行驗證。
絕大多數(shù)的家庭需求響應實證實驗是人工操作家電,但在德國等地,還通過實證實驗,進行了向家中設置的能源控制器發(fā)送指令,自動降低冰箱和空調功耗的嘗試。以這些實證成果為基礎,歐洲10國合作,在丹麥啟動了根據(jù)一級市場的價格變化,實時自動控制電器工作情況的實證實驗。美國把這種以分鐘為單位的快速需求響應稱為“高速自動需求響應”,已經開始著手為家電的遠程控制制定通信標準。
另一方面,在熱電聯(lián)產領域,住宅燃料電池熱電聯(lián)產系統(tǒng)在日本已經開始普及,歐美也在推進實證實驗。
日本將通過智能電網(wǎng)綜合控制地區(qū)內的分布式電源、蓄電池及需求響應的機制稱為“地區(qū)能源管理系統(tǒng)”(CEMS),這在如今已經是各地實證項目的主要驗證課題。
歐洲也在加緊開發(fā)與地區(qū)能源管理系統(tǒng)相似、以分布式電源為主體的智能電網(wǎng)關鍵技術,也就是“虛擬電廠”。隨著大量采用可再生能源,地區(qū)能源管理系統(tǒng)和虛擬電廠技術在各國的需求也在增大。
今后,符合地區(qū)特色的許多方法或許都將得到嘗試。而且,以信息通信技術為基礎,將來很有可能超出能源的范疇,創(chuàng)造出眾多商務模式。