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利用充电桩存储电能分布式能源可以无需并网

2013/12/9 10:17:30 作者：UPS应用来源：中国新能源网
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一个项目的推进，需要当地居民的参与--这是日立制作所在美国夏威夷州毛伊岛(Maui)推进智能电网项目时说的。

　　一个项目的推进，需要当地居民的参与--这是日立制作所在美国夏威夷州毛伊岛(Maui)推进智能电网项目时说的。要实现智慧城市(环保城市)，如何让居民参与进来是一大关键。在毛伊岛的项目中，这一点更加重要。
　　
　　毛伊岛的智能电网项目计划充分利用电动汽车(EV)。最终将统一管理EV配备的电池，构筑"虚拟电厂"。为此，要尽可能普及EV。
　　
　　于是，项目组启动项目时，在动员当地居民建立社区上下了很大的功夫，比如，邀请夏威夷著名的音乐家，参加EV充电站的启动仪式等。CEMS(地区能源管理系统)等项目也需要当地居民的行动，为此项目组正在毛伊岛上积极地动员。
　　
　　解决海岛特有课题
　　
　　毛伊岛的智能电网项目名为"JUMPSmartMaui"。属于独立行政法人日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的"岛屿智能电网实证事业"，作为海岛电力系统示范颇受关注。该项目的目标是"到2030年，让可再生能源在全岛发电量中占40%"。现在，正在征集协助测试的40户家庭和200辆EV。
　　
　　毛伊岛是拥有15.5万人口(2010年)、面积为1883.5平方公里的海岛。在这样的地方，电网容易变成独立的小型电网。实际上，毛伊岛也是如此，发电量几乎全部出自岛内的火力发电站，对化石燃料的依赖度很高，且规模效率较低，因此这里的电价很高，达到美国本土的3倍。
　　
　　另外，岛内没有铁路，交通工具只有汽车。由于是海岛，油价也很高，达到美国本土的1.5倍左右。
　　
　　JUMPSmartMaui项目的目标是解决这些海岛特有的课题。如果能够普及EV，就不用使用昂贵的汽油了。而为了确保电力，要尽可能多地使用可再生能源。因此项目组计划通过建立包括EV所配备的电池在内的虚拟电厂，来吸收可再生能源发电量的不稳定性。而要实现这一目标，需要EV足够普及，因此动员居民使用EV具有很大的意义。
　　
　　在动员居民的具体措施中，非常有意思的是充电桩的"外包装"。这项措施看得见摸得着。快速充电桩本身是白色的长方体。虽然单个看起来没有什么不自然的感觉，但实际将白色充电桩排成一排，却大煞风景。于是，项目组举办了设计大赛，向居民征集充电桩设计。
　　
　　结果非常好。从居民中征集了几个设计方案，项目组决定将优秀作品贴在充电桩的外侧。这不仅有利于提高居民的参与意识，还具有防止破坏行为(antivandalism，vandalism是指对艺术作品等的破坏行为)的效果。
　　
　　被浪费的剩余电力
　　
　　毛伊岛一直在推进利用可再生能源。不仅在普通家庭采用了光伏发电，还建立了3个风电场。
　　
　　但由于全岛整体用电量很少，容易产生剩余电力。毛伊岛在傍晚很多人洗澡的时段，用电量达到峰值。但在其他时段，剩余电力就会被浪费掉。结果就形成了电力系统成本高、利用效率低的状态。毛伊岛为避免产生剩余电力浪费，如今只在满负荷运转一座风电场。
　　
　　另外，如果把可再生能源电力回流到电网，又会产生电压上升及频率变动等电力不稳定的问题。尤其，总发电量小时，可再生能源在总发电量中所占的比例越大，就越难控制。
　　
　　将剩余电力充到EV电池中
　　
　　于是，项目组想到了通过在充分利用风力发电和光伏发电的同时，还灵活运用EV电池，以实现高效率稳定供电的智能电网。如果普及EV，就可以节约汽油费。由于这里是海岛，对EV的续航距离没有很严格的要求。
　　
　　统一管理EV的电池，将剩余电力充给EV电池，以备在用电高峰时使用，就可以减少电力浪费。同时，在家庭中安装电热水器，推广使用剩余电力来烧热水，便可进一步提高用电效率。
　　
　　通过将可再生能源储存到EV电池中，还可以解决将之回流到原有电网中所引起的频率变动等课题。现在，参加EV测试的家庭已安装了普通充电桩，并且岛内5个地方已安装了快速充电桩。基本覆盖了全岛。计划今后将快速充电桩增加到20个左右。
　　
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