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歐美探討以“需求控制”確�？稍偕�能源電能質(zhì)量

在日本，隨著電力短缺的持續(xù)及太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量的增加，“系統(tǒng)電力穩(wěn)定化”作為城市課題越來(lái)越受到關(guān)注。本文將通過(guò)日本北九州市實(shí)施的電力“動(dòng)態(tài)定價(jià)”（每天根據(jù)具體電力狀況改變電價(jià)，已穩(wěn)定電力供求的舉措），探討社區(qū)智能化的發(fā)展方向。

“我認(rèn)為關(guān)鍵在于居民的參與�！北本胖菔性谝阅茉搭I(lǐng)域?yàn)橹行拈_(kāi)展著智能社區(qū)實(shí)證業(yè)務(wù)，關(guān)于迄今開(kāi)展工作的情況，該市環(huán)境局環(huán)境未來(lái)城市推進(jìn)室智能社區(qū)負(fù)責(zé)人柴田泰平課長(zhǎng)這樣回顧道。

北九州市八幡東區(qū)東田地區(qū)約120公頃的區(qū)域并非由九州電力公司供電，而是由新日鐵住金公司出資的天然氣發(fā)電站“東田Cogene”（輸出功率33萬(wàn)億瓦）供電，因此易于進(jìn)行能源相關(guān)實(shí)證試驗(yàn)。

“北九州智能社區(qū)創(chuàng)造事業(yè)”項(xiàng)目總投資為163億日元（2010年度～2014年度），開(kāi)展38項(xiàng)業(yè)務(wù)，其中特別引人關(guān)注的，是根據(jù)電力狀況每天改變電價(jià)以穩(wěn)定電力供求的“動(dòng)態(tài)定價(jià)”（DP）。這是由電力消費(fèi)者（用電方）主動(dòng)調(diào)整供需平衡的“需求響應(yīng)”手法之一。

北九州市實(shí)證實(shí)驗(yàn)所采用的方法是，暫時(shí)改變用電高峰時(shí)段的電價(jià)。具體而言，就是在夏季（6月～9月）13點(diǎn)到17點(diǎn)，冬季（12月～2月）8點(diǎn)到10點(diǎn)以及18點(diǎn)到20點(diǎn)，提高電價(jià)。

北九州市曾于2012年度夏季和冬季，以高級(jí)公寓為中心，在約200戶(hù)家庭中進(jìn)行了動(dòng)態(tài)定價(jià)實(shí)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，通過(guò)居民在用電高峰時(shí)段控制用電量，取得了約20％的削峰效果。動(dòng)態(tài)定價(jià)只有在居民采取節(jié)電行動(dòng)，也就是參與其中之后才會(huì)充分發(fā)揮效果。柴田課長(zhǎng)介紹道：“說(shuō)到居民參與，或許給人以情緒化的感覺(jué)，但其實(shí)未必如此�！�

1天通知2次用電高峰時(shí)段的電價(jià)

北九州市采用的動(dòng)態(tài)定價(jià)的主要特點(diǎn)在于分5級(jí)設(shè)定電價(jià)。除用電高峰時(shí)段以外，其他時(shí)段設(shè)定比普通電價(jià)低的電價(jià)，為每千瓦時(shí)15日元，對(duì)于用電高峰時(shí)段，分4級(jí)設(shè)定電價(jià)，分別為每千瓦時(shí)50日元、75日元、100日元及150日元，每天根據(jù)具體電力狀況改變電價(jià)。據(jù)稱(chēng)，這種價(jià)格變動(dòng)型動(dòng)態(tài)定價(jià)在全球尚屬首例。

分5級(jí)變更夏季（6月～9月）和冬季（12月～2月）高峰用電時(shí)段的電價(jià)。平常采用2～5級(jí)的電價(jià)。休假日及盂蘭盆節(jié)時(shí)期等采用1級(jí)電價(jià)。對(duì)電價(jià)與用電量的關(guān)系等進(jìn)行了實(shí)際驗(yàn)證�！盎�礎(chǔ)電價(jià)”（BASIC）是為進(jìn)行比較而設(shè)定家庭固定電價(jià)。

由控制實(shí)證地區(qū)整體電力的地區(qū)節(jié)電站（CEMS：Cluster Energy Management System），向安裝于各個(gè)家庭的智能電表發(fā)送用電高峰時(shí)段的電價(jià)信息。各個(gè)家庭通過(guò)室內(nèi)終端在前一天傍晚及當(dāng)天早晨查看從智能電表無(wú)線接收的電價(jià)信息。

對(duì)采用浮動(dòng)電價(jià)的127戶(hù)家庭和電價(jià)不變動(dòng)的69戶(hù)家庭進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，如果采用浮動(dòng)電價(jià)，夏季可產(chǎn)生18.1～22.2％的削峰效果，冬季為18.1～21.1％。雖然存在例外，但已證實(shí)，浮動(dòng)電價(jià)越高，產(chǎn)生的效果越大。

北九州智能社區(qū)創(chuàng)造事業(yè)整體構(gòu)成（能源領(lǐng)域）。地區(qū)節(jié)電站根據(jù)第二天的天氣等預(yù)測(cè)用電量，通過(guò)智能電表和能源管理系統(tǒng)，控制地區(qū)整體供電。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，夏季和冬季均是電價(jià)越高削峰效果越大（冬季使用快報(bào)值）。參加實(shí)證試驗(yàn)的家庭已經(jīng)采用分時(shí)電價(jià)，因此引用了東京電力公司的調(diào)查結(jié)果（削減9.1％），對(duì)分時(shí)電價(jià)和v-CPP的效果進(jìn)行了合計(jì)。＊ 關(guān)于冬季的“4級(jí)”，北九州市認(rèn)為是受寒流影響出現(xiàn)的異常値。

這對(duì)這個(gè)數(shù)值，還需要進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。參加實(shí)證的家庭原先已經(jīng)采用了分時(shí)電價(jià)（TOU=Time of Use，根據(jù)時(shí)段變化的電價(jià)），因此首先設(shè)想TOU的削峰效果為9.1％，這是通過(guò)其他調(diào)查得到證實(shí)的數(shù)值，9.1％加上價(jià)格變動(dòng)型（v-CPP：Variable Critical Peak Pricing）動(dòng)態(tài)定價(jià)產(chǎn)生的削峰效果，總共可達(dá)到20％左右。也就是說(shuō)，v-CPP產(chǎn)生的削峰效果為9～13％左右。并且，沒(méi)有單獨(dú)對(duì)通過(guò)室內(nèi)終端實(shí)現(xiàn)“可視化”所取得的效果進(jìn)行測(cè)定。

通過(guò)削峰意識(shí)到住宅隔熱

通過(guò)動(dòng)態(tài)定價(jià)實(shí)證實(shí)驗(yàn)，收到了來(lái)自參與者的各種感想和意見(jiàn)。很多人都說(shuō)，“此前幾乎沒(méi)有想過(guò)環(huán)境問(wèn)題和能源問(wèn)題等，但現(xiàn)在開(kāi)始有了這種意識(shí)”、“自己的行動(dòng)能為環(huán)保做貢獻(xiàn)，實(shí)在是太好了”。

并且，此次進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)的高級(jí)公寓“LIBIO東田WERUKOTO”是取得日本“建筑環(huán)境綜合效能評(píng)估體系”（CASBEE）S級(jí)認(rèn)證的高環(huán)保性能建筑，但以前許多居民并未意識(shí)到這一點(diǎn)。在用電高峰時(shí)段之前先利用空調(diào)降低室內(nèi)溫度，如果隔熱效果較高，那么在用電高峰時(shí)段即使關(guān)掉空調(diào)，室內(nèi)也會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持涼爽。有人表示，“這是首次知道”這棟建筑具備這么好的隔熱效果。隔熱住宅非常適合進(jìn)行削峰。這在今后或許會(huì)成為隔熱住宅的“賣(mài)點(diǎn)”之一。

另一方面，有意見(jiàn)認(rèn)為，在冬季的18點(diǎn)～20點(diǎn)進(jìn)行削峰有些苛刻。因?yàn)檫@個(gè)時(shí)段，人們恰好剛回到家中，開(kāi)始用電，難以采取錯(cuò)峰舉措，設(shè)定150日元的高電價(jià)會(huì)帶來(lái)很大壓力。此次實(shí)證實(shí)驗(yàn)保證，如果電費(fèi)高于電價(jià)不變動(dòng)時(shí)，對(duì)于差額最大會(huì)提供9000日元的補(bǔ)貼。從金額方面來(lái)看，參加實(shí)驗(yàn)者沒(méi)什么負(fù)擔(dān)，但依然會(huì)產(chǎn)生心理負(fù)擔(dān)。

在2013年度繼續(xù)實(shí)施的實(shí)證實(shí)驗(yàn)中，出于連續(xù)性考慮，在夏季會(huì)采用相同條件，但冬季預(yù)定對(duì)電價(jià)設(shè)定及時(shí)段進(jìn)行部分調(diào)整。

智能電表的室內(nèi)終端。通過(guò)該終端，將動(dòng)態(tài)定價(jià)的實(shí)施及電價(jià)設(shè)定通知住戶(hù)。照片為電價(jià)表（左）、每天電力量（右）的信息顯示畫(huà)面。

左側(cè)照片為實(shí)證實(shí)驗(yàn)所使用的智能電表。右側(cè)為進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)的高級(jí)公寓“LIBIO東田WERUKOTO”。

下次實(shí)證實(shí)驗(yàn)將發(fā)放環(huán)保積分

下次實(shí)證實(shí)驗(yàn)還將進(jìn)行新嘗試。首先是向室內(nèi)終端發(fā)送信息。柴田課長(zhǎng)說(shuō)：“例如，我們考慮在夏季配合用電高峰時(shí)段，請(qǐng)附近的商業(yè)街開(kāi)展限時(shí)搶購(gòu)活動(dòng)，并將其相關(guān)信息發(fā)送給居民�！绷硪粋�(gè)嘗試是根據(jù)節(jié)電貢獻(xiàn)發(fā)給環(huán)保積分�？赏ㄟ^(guò)室內(nèi)終端查詢(xún)及確認(rèn)環(huán)保積分。

不僅是從環(huán)保方面考慮，從削減社會(huì)成本的角度來(lái)看，持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)電力也是今后城市所面臨的課題。從日本來(lái)看，發(fā)電大多依賴(lài)進(jìn)口化石燃料。并且，發(fā)電站必須按照消耗電力最多的高峰用電時(shí)段的電力量，建造相關(guān)設(shè)備。通過(guò)推動(dòng)用電方也采取削峰及節(jié)電等行動(dòng)，而不是像以前那樣任意用電，就能夠?yàn)橄鳒p社會(huì)成本做出貢獻(xiàn)。如果能夠削減電力公司的設(shè)備投資，或許電價(jià)也會(huì)下降。

實(shí)現(xiàn)這種需求響應(yīng)的關(guān)鍵是智能電表。不過(guò)，目前普及智能電表還面臨非常大的困難。柴田課長(zhǎng)感慨地說(shuō)：“通過(guò)與居民們進(jìn)行談話，我們了解到，在現(xiàn)實(shí)中，對(duì)節(jié)能進(jìn)行投資的普通家庭到底還是不多�！彼�表示，要實(shí)現(xiàn)普及，“應(yīng)該提供各種新服務(wù)”。

北九州市的柴田課長(zhǎng)，他的背后是北九州智能社區(qū)創(chuàng)造事業(yè)中使用的地區(qū)能源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由富士電機(jī)公司開(kāi)發(fā)及運(yùn)用。

柴田課長(zhǎng)說(shuō)：“北九州市的互聯(lián)網(wǎng)普及率為74％（2012年1月調(diào)查結(jié)果）。如果智能電表得到普及，便可全面建立雙向通信基礎(chǔ)設(shè)施。而且，如果再配套使用顯示裝置，便可提供多種服務(wù)�？梢杂啥鄠�(gè)運(yùn)營(yíng)商及個(gè)人分?jǐn)偝杀具M(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)�！�

作為應(yīng)用建議主要有“發(fā)送災(zāi)害信息”、“通過(guò)監(jiān)測(cè)用電量為獨(dú)居老人提供監(jiān)護(hù)服務(wù)”及“測(cè)量并發(fā)送血壓等生命體征數(shù)據(jù)，接受健康管理服務(wù)”等。此外還可提供比薩送餐和出租車(chē)約車(chē)服務(wù)等。

此外，柴田課長(zhǎng)還充滿(mǎn)期待地表示：“如果向室內(nèi)終端發(fā)送廣告等新業(yè)務(wù)得到順利開(kāi)展，能夠抵消基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本，智能電表就能得到普及。如果所有家庭都采用了智能電表，行政服務(wù)方面也可對(duì)之加以利用。”（日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 供稿）