為了在基地之間靈活調(diào)度電力，日本的企業(yè)等開始開發(fā)新送配電系統(tǒng)。利用這種系統(tǒng)，就可在發(fā)生災(zāi)害時(shí)避免停電，并高效利用可再生能源等。
東日本大地震引發(fā)了核電站事故，這使得建立可抵御自然災(zāi)害、充分利用地區(qū)可再生能源的供電體制成為當(dāng)務(wù)之急。在這種形勢(shì)下，目前有關(guān)方面正在進(jìn)行使用名為“電力路由器”的裝置，靈活調(diào)度地區(qū)所發(fā)電力的電力系統(tǒng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)。
“電力售貨亭”成為可能
其中之一，就是2011年9月成立的“數(shù)字電網(wǎng)聯(lián)盟”提倡的“數(shù)字電網(wǎng)”。其特點(diǎn)在于，包括發(fā)電設(shè)備及用電方在內(nèi)，由名為“數(shù)字電網(wǎng)路由器”的裝置(電力路由器)統(tǒng)籌管理一定范圍的地區(qū)，通過電力路由器調(diào)度地區(qū)電力。
電力路由器與現(xiàn)有電網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相連。根據(jù)相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)地址的“IP地址”識(shí)別電源及基地，由此就可進(jìn)行“將A地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電電力送往B地區(qū)的電力路由器”等控制。在電網(wǎng)因發(fā)生災(zāi)害而停止供電時(shí)，電力路由器之間可相互調(diào)度蓄電池存儲(chǔ)的電力，從而防止造成地區(qū)停電。
提供此項(xiàng)服務(wù)的是“能源服務(wù)提供商”，相當(dāng)于電力版互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商。
數(shù)字電網(wǎng)聯(lián)盟將進(jìn)一步發(fā)展數(shù)字電網(wǎng)體制，力爭(zhēng)構(gòu)筑像交易所一樣，可實(shí)時(shí)買賣電力的體制。具體而言，就是結(jié)合利用互聯(lián)網(wǎng)結(jié)算系統(tǒng)，在結(jié)算后的一定時(shí)間內(nèi)向特定地點(diǎn)供應(yīng)電力，這種服務(wù)被稱為“電力售貨亭”。 數(shù)字電網(wǎng)聯(lián)盟于今年5月設(shè)立業(yè)務(wù)公司，開始在肯尼亞無電地區(qū)進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。聯(lián)盟代表理事、東京大學(xué)研究生院工學(xué)系研究科技術(shù)經(jīng)營戰(zhàn)略學(xué)專業(yè)特聘教授阿部力也說：“基本上可結(jié)合利用現(xiàn)有技術(shù)。力爭(zhēng)2015年實(shí)現(xiàn)目標(biāo)”。 日本VPEC公司目前正在開發(fā)不使用互聯(lián)網(wǎng)交換電力信息，而是使電力本身攜帶信息進(jìn)行電力調(diào)度的系統(tǒng)。
電力路由器(數(shù)字電網(wǎng)路由器)的實(shí)驗(yàn)情形
VPEC正在進(jìn)行開發(fā)的是名為“ECO網(wǎng)絡(luò)”的供電系統(tǒng)。配備蓄電池的電力路由器統(tǒng)籌管理包括發(fā)電設(shè)備和用電方在內(nèi)的一定范圍的地區(qū)。其特點(diǎn)在于，電力路由器可根據(jù)蓄電池的剩余電量，改變輸出電力的頻率。
例如，作為商用電源供應(yīng)的交流電源在不同地區(qū)使用的頻率不同，在日本東部地區(qū)為50赫茲，日本西部地區(qū)為60赫茲。ECO網(wǎng)絡(luò)就是將這種頻率差異用作蓄電池剩余電量信息。
電力路由器根據(jù)來自相鄰電力路由器的頻率，判斷相鄰基地的剩余電量。根據(jù)其差距，自主調(diào)度電力。這樣一來，便可自動(dòng)消除局部電力短缺，合理調(diào)度系統(tǒng)電網(wǎng)的電力，供應(yīng)給下游。
所利用的頻率僅需在現(xiàn)有商用電源的基礎(chǔ)上增減0.2赫茲即可，因此可直接使用現(xiàn)有家電。VPEC社長永田敏說：“由于無需使用互聯(lián)網(wǎng)等交換信息，因此基礎(chǔ)設(shè)施比較簡(jiǎn)單。也可抵御災(zāi)害。”
VPEC目前正在與大阪燃?xì)夤炯霸绲咎锎髮W(xué)共同進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)，此前一直在大阪燃?xì)獾挠蠉u電力實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，使用多個(gè)電力路由器進(jìn)行工作驗(yàn)證。今后計(jì)劃在日本國內(nèi)多個(gè)基地開始進(jìn)行實(shí)際負(fù)荷試驗(yàn)。ECO網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃用于新開發(fā)的住宅區(qū)、島嶼及新興市場(chǎng)國家無電地區(qū)等，力爭(zhēng)2015年實(shí)現(xiàn)商用化。
通過直流供電提高效率
日本NTT設(shè)施公司目前也在進(jìn)行基地間相互調(diào)度電力的系統(tǒng)實(shí)證實(shí)驗(yàn)。其研究在2012年被日本環(huán)境省選為“全球變暖對(duì)策技術(shù)開發(fā)及實(shí)證研究事業(yè)”項(xiàng)目。研究期間為3年，研究費(fèi)大約為8億日元。
研究項(xiàng)目名為“為實(shí)現(xiàn)電源獨(dú)立及分布型能源社會(huì)，而開發(fā)直流式地區(qū)間能源相互調(diào)度系統(tǒng)”。在基地間調(diào)度電力，這與上文提到的數(shù)字電網(wǎng)及ECO網(wǎng)絡(luò)相同，但其特點(diǎn)在于，力爭(zhēng)使用直流電進(jìn)行送配電。
太陽能發(fā)電所發(fā)電力及蓄電池中存儲(chǔ)的電力都是直流電，實(shí)際供應(yīng)給家庭、大廈及工廠等時(shí)，需要將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姟＿@一轉(zhuǎn)換在效率方面會(huì)造成損失，而且，在結(jié)構(gòu)方面也存在弱點(diǎn)。NTT設(shè)施公司能源事業(yè)本部技術(shù)部負(fù)責(zé)部長廣瀬圭一認(rèn)為：“通過實(shí)現(xiàn)直流供電，可使效率提高10%到15%。”
今年是實(shí)驗(yàn)的第2年，NTT設(shè)施計(jì)劃在山形市內(nèi)及北海道帶廣市內(nèi)的實(shí)際環(huán)境中設(shè)置各種裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。計(jì)劃設(shè)置以直流電運(yùn)轉(zhuǎn)的電視及冰箱等家電，實(shí)施模擬向普通家庭供電的實(shí)驗(yàn)。