译自：2013年7月16日【日本】日经新闻
　　编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心 王喜文

　　受3·11日本东部大地震所引发的核电站事故影响，日本开始大力寻求建立可抗自然灾害、充分应用地区可再生能源的电力供给机制。基于这一设想，日本正在进行使用名为“电力路由器”的装置，灵活调度地区所发电力的电力系统实证实验。

　　让“电力自助服务终端”成为可能

　　其中一个实验，是2011年9月成立的“数字电网联盟”倡导的“数字电网”。其特征是，将含有发电设备以及需求侧的一定面积区域，由“数字电网路由器”装置(电力路由器)来统筹，再将该区域内的电力通过电力路由器进行统一调度。

　　图1：日本数字电网联盟倡导的电力供给机制

　　电力路由器使现有的电网接入互联网，通过相当于互联网上地址的“IP地址”进行电源或者发电站、所的识别，由此进行诸如“区域A的风力发电向区域B的电力路由器传输”等控制。

　　发生灾害时，如果来自电力系统的电力供给中断，电力路由器之间通过流通蓄电池储备的电力，就能防止区域停电。

　　服务的提供是由相当于互联网接入服务提供商的电力版——“能源服务提供商”来负责。

　　图2：日本数字电网联盟推进的实验

　　数字电网联盟为了推行这一机制，正计划创建类似交易所那样可实时买卖电力的服务机制。该服务称为“电力自助服务终端”，通过结合互联网支付系统进行结算，然后在一定时间内向特定地点提供电力。

　　2013年5月，数字电网联盟设立了项目公司，在肯尼亚的未通电区域开展实验。该联盟理事长、东京大学教授阿部力也称，“通过现有技术的组合，2015年基本可实现‘数字电网’的目标”。

　　正在开发的VPEC(位于日本东京都港区)，是在电力信息交换过程中不通过互联网，让电力系统自身携带信息，使电力流通的系统。

　　该公司开发的电力供给系统称为“ECO网络”，通过带有蓄电池的电力路由器，统筹含有发电设备以及需求侧的一定面积的区域。其特征是，电力路由器能够根据蓄电池剩余电量改变输出电力的频率。

　　电力路由器通过邻近电力路由器发来的频率，来判断邻近发电站、所的电量余量，再根据这一数值差异，形成站所间自律性电力流通的机制。这样一来，能够自律性解除局部电力不足问题，所需电力从系统网向下流进行补充。

　　由于采用的频率位于目前商用电源频率上下0.2Hz的范围之内，因此家电可直接使用。VPEC总经理永田敏称，“因为信息交换过程中，并没有采用互联网等机制，所以基础设施本身能够极为简单，也更具备抗灾害的能力”。

　　图3：VPEC的“ECO网络”机制

　　该公司与大阪天然气公司以及早稻田大学共同推进实验。目前为止，在大阪天然气公司的酉岛电力实验站已经开展了基于多个电力路由器的运营实验，今后计划在日本国内多个发电站、所启动实际负荷实验。据预计，“ECO网络”可应用于新开发的住宅或人工岛屿，以及发展中国家的未通电区域等，2015年可以实现商用。

　　通过直流供电提高效率

　　NTT Facilities公司也在推进各发电站、所之间电力流通系统的实验。去年，其研究被日本环境省选为“应对全球气候变暖问题的关键技术开发验证项目”。研究期限为期3年，研究经费约为8亿日元。

　　图4：NTT Facilities推进的实验

　　上图为位于日本北海道带广市的实验，左侧为预制装配式安装设备库，右侧为输出直流380V的整流装置兼电源调节器。研究项目名为“基于直流方式实现独立分布式能源社会的区域能源流通系统的开发”。发电站、所之间的电力流通，与前面的“数字电网”或者“ECO网络”相同，不同之处在于采用了直流的送配电方式。

　　太阳能发电产生的电量或者蓄电池储备的电量通常是直流的，而实际向家庭或者写字楼、工场等供给时需要从直流转变成交流。这一转换在效率上不仅仅存在电量的损耗，还存在结构上的弱点。该公司技术负责人认为，“通过实现直流供电，可提升10～15%的效率”。

　　今年是开展实验的第2年，该公司计划在日本山形市内与北海道带广市内的实际环境中，安装各种装置推进实验，并预备了采用直流供电的电视、冰箱等家电，进行模拟向普通家庭供电的实验。

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