日本推出首個微電網系統,惠及總計117戶家庭

入選2017年METI補貼計畫,旨在充分利用區域特性,促進當地能源生產以供當地消費

PanaHome正在開發中的 Shioashiya Solar-Shima智慧城市所在區域(圖片:美國商業資訊)

日本兵庫縣--()--(美國商業資訊)--PanaHome Corporation、ENERES Co., Ltd、興銀租賃股份有限公司(IBJ Leasing Co., Ltd.)和兵庫縣政府公共事業局計畫於2017年10月起在城市部署微電網系統(區域配電管理系統)(*1)。

[影音] 日本在Shioashiya智慧城市推出首個微電網系統,惠及總計117戶家庭
https://www.youtube.com/watch?v=8Br0QgUxvK4

該微電網系統將為智慧城市Shioashiya Solar-Shima D4區的總計117戶家庭供電,D4區由PanaHome在兵庫縣蘆屋市設計並開發。2017年8月9日,該專案獲選成為日本經濟產業省補貼計畫的一部分,旨在充分利用區域特性,促進當地能源生產以供當地消費。

這是由PanaHome、ENERES、興銀租賃和公共事業局共同推行的專案。專案概念是打造「以生活用能源相互聯繫的城鎮」。PanaHome購買了由公共事業局開發的土地。松下公司和蘆屋市也參與配合該專案開發。建構日本首個(*2)微電網系統是該專案的一部分。太陽能將用於為這一整個住宅區域提供80%或以上的電力(*3)。透過專用配電線(*4)向住宅區域供電以及在家庭用戶之間共享電力讓上述情況變得切實可行。即使該地區在緊急情況期間與傳統電網斷開連接時,專用配電線也可透過特定電路繼續供電。專用配電線使得通電和靈活設置電價變為可能。因此,這將為屋主帶來諸多益處,包括減少20%的電費。另一個關鍵目標是對環境有所貢獻,主要是盡量利用再生能源來減少二氧化碳排放。展望未來,該專案將有助於催生樓宇間共享電力的解決方案,從而防止電網相對薄弱的外部地區以及在外部展示這些解決方案時斷電。

[各專案參與者的職責]

申請者

- PanaHome(主要申請者)
智慧城市的設計、開發、住宅興建和整體規劃

- ENERES(共同申請者)
能源管理服務

- 興銀租賃(共同申請者)
擁有並管理專用配電線

- 兵庫縣公共事業局(共同申請者)
住宅用地開發與區域合作

[合作夥伴]

- 兵庫縣蘆屋市
Shioashiya城市開發區域合作

- 松下公司
電力儲存管理系統、技術支援,以及專用配電線的安全和管理方面的合作

[背景]

在東日本大地震後,出現了引進有助於災後復原的分散式能源系統的需求。此次地震後果明顯看出,集中式能源系統容易遭受此類災害破壞。在大範圍擴大使用再生能源的同時,亦需要靈活地抵消不穩定的電力供應。此外,也有必要從透過政府電力收購(FIT)方案廣泛利用太陽能發電,轉向透過高效利用當地能源生產以供當地消費來擴大太陽能電源的使用。

自1998年以來,兵庫縣和蘆屋市一直本著惠及人民的城市發展理念,對位於南蘆屋浜區(Minami Ashiya-hama)的Shioashiya地區進行開發。PanaHome從2012年開始開發Shioashiya Solar-Shima智慧城市,該智慧城市由近400戶獨立住宅和3棟公寓住宅(共有83套公寓)組成。該公司盡量利用再生能源的高效節能建築及其大規模城市發展,贏得公司內外部的高度評價。該公司近日贏得第三屆亞太經合組織(APEC) ESCI (*5)最佳實務獎之「智慧樓宇」類金牌獎

[微電網系統和具體供電(*6)方案概述]

該專案涵蓋的每戶家庭均安裝了太陽能發電機(4.6千瓦)、蓄電池(11.2千瓦時)和HEMS (*7)。在該住宅區域內,每戶家庭的蓄電池均由專用配電線連接。蓄電池控制裝置能夠將功率流動電流反轉並在家庭間相互共享電力。這是日本首個此類微電網系統(區域配電系統)。

使用專用配電線的具體供電方案

該管理協會由住宅區內117個住宅的屋主組成。該協會已將蓄電池控制管理外包給該領域的專家ENERES。根據旨在控制從蓄電池向協會會員(居民)供電的具體方案,它將能夠操作EMS (*8)系統,並採用興銀租賃根據自身金融專業知識開發的環境解決方案,向這一整個區域提供電力,進而推出專用配電線。

- 營業地點:Shioashiya智慧城市D4區
- 地區:日本兵庫縣蘆屋市Suzukaze-cho
- 覆蓋範圍:Shioashiya智慧城市D4區
- 主要再生能源:約32,007.92平方公尺
- 共享能源:電力
- 開始投入運作時間:2018年10月

[微電網系統特點]

1. 由於使用專用配電線,電價下降,電力控制自由
使用專用配電線可協助自由控制住宅區域內的電力接收和蓄電池,以及靈活設定電價。此外,經由在家庭間共享電力來提高再生能源的自給率,可能將電價降低20%。

2. 區域控制蓄電池可保持區內電力供需平衡
對專用配電線連接的蓄電池進行區域控制,可控制該區域內的峰值需求。與新型電力公司簽訂接收電力合約(以下簡稱PPS(*9)),當該區域預期將超出承包電力時,此系統會下令排放電力,以均衡電力供應。

3. 即使主電網供電(指定電路)中斷,也能持續供電
在電能正常使用期間,這一整個區域將盡量利用太陽能發電。當電力短缺時,PPS電網(FIT電源(*10))將提供再生能源,以保持電力供應穩定。在主電網中斷的緊急情況下,可從蓄電池內的儲存電力或該區域內的太陽能發電向指定電路(冰箱、照明、手機充電器等)供應電力,以繼續向家庭用戶供電。

[區內家庭間共享電力概述]

在該專案中,所有家庭均安裝了太陽能發電機、蓄電池和HEMS。安裝在每戶家庭中的蓄電池相互連接形成網路。儲存在蓄電池中的電力(11.2千瓦時)可由該區的117戶家庭共享。它就像一個擁有1.3兆瓦時電力的巨型蓄電池。電力過剩的家庭可與電力短缺的家庭共享。此舉將無需從外部購買電能,並能夠盡量利用該地區內的太陽能發電。

[預期效益]

1. 由於太陽能在當地生產和當地消費,自給率達到80%以上(環境效益)

2. 由於可接收電力和蓄電池控制,電價下降20%(經濟效益)

3. 100%使用再生能源(區內產生的太陽能發電和住宅區以外的FIT來源)(環境效益)

4. 即使主電網供電(指定電路)中斷,也能供電(應付災難)

5. 區內供電均衡(社會效益)

[針對微電網VPP (*11)可行性試驗進行混合部署]

除了部署微電網之外,還將對VPP控制裝置進行可行性測試。當資源聚合商(*13) 自上而下發出需量反應(*12)命令等指令時,目標是控制每戶家庭中蓄電池的電力流入和流出,以解決該區域電力消費的增加或減少問題,就像一台發電機提供所有功能一樣。

註:
*1. 小型電網。安裝在某地區的太陽能發電機等小型發電機設備,以利用當地生產、當地消費模式補充電力需求。
*2. 它是日本首個在住宅區內運行專用配電線,在117戶家庭間互相共享電力的試行點。
*3. (個體消費的太陽能發電量+共享的剩餘電力量)÷總電力消費(每年;以PanaHome執行的模擬為依據)
*4. 專門安裝用於供電的配電線,無需依靠一般的供電公司。
*5. 能源智慧社區行動計畫(ESCI):於2010年在橫濱亞太經合組織會議上推出的網路。經由引進新技術,亞太經合組織成員國和地區在智慧建築、智慧電網、低碳示範鎮、智慧工作和消費以及智慧交通五大領域展開專案合作。
*6. 《電力業務法》(Electric Business Act)(指定供應)第17條:符合特定標準的電力供應商獲得向其計畫供電並根據該特定目標供電的每個地點供電許可的制度。
*7. 家庭能源管理系統(HEMS):能源使用不僅透明,而且還能最有效控制家庭中安裝的消費電子和電氣設備的電力使用。
*8. 能源管理系統(EMS):透過網路監測和控制能源,包括讓電力等能源使用透明化和改善設施管理。
*9. 電力生產商和供應商(PPS):指定範圍的電力產品,通常被稱為新型電力供應商。 獲得執照並新進入電力業的公司。
*10. 使用源自政府電力收購制度(FIT)的電力(再生能源的購買價格由法律決定的系統)
*11. 虛擬電廠反應(VPP):集中控制一些小型太陽能發電機或其他發電機的網路或系統,就像是一台大型發電機一樣。
*12. 資源聚合商從能源生產商(輸配電公司、零售電力公司和再生能源發電廠)的消費者處收集能源。
*13. 需量反應:透過激勵措施抑制消費者的電力消費,或者在市場價格暴漲期間或電力供需緊張等電網可靠性降低時,改變電力消費模式。

來源:http://news.panasonic.com/global/topics/2017/50883.html

相關連結

[影音] 日本在Shioashiya智慧城市推出首個微電網系統,惠及總計117戶家庭
https://www.youtube.com/watch?v=8Br0QgUxvK4

Shioashiya "Solar-Shima"智慧城市網站(日文)
http://city.panahome.jp/sorashima/index.php?frm=shioashiya

PanaHome Global
http://www.panahome.jp/english/

HEMS(家庭能源管理系統)| 工業設備與解決方案
https://industrial.panasonic.com/ww/applications/ha/hems

ENERES Co., Ltd.(日文)
https://www.eneres.co.jp/

興銀租賃股份有限公司
https://www.ibjl.co.jp/en/index.html

兵庫縣
https://web.pref.hyogo.lg.jp/fl/index.html

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