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在日本，隨著電力短缺的持續(xù)及太陽能發(fā)電裝機(jī)容量的增加，“系統(tǒng)電力穩(wěn)定化”作為城市課題越來越受到關(guān)注。本文將通過橫濱智能社區(qū)的事例，探索社區(qū)相關(guān)舉措的發(fā)展方向。

隨著發(fā)電量會(huì)因天氣波動(dòng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的普及，實(shí)現(xiàn)電力供求穩(wěn)定將成急需解決的重要課題。

如果因日照量大等因素而使發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過需求量，那么頻率就會(huì)發(fā)生變動(dòng)，從而使電網(wǎng)難以穩(wěn)定運(yùn)用。

并且，如果在某個(gè)社區(qū)內(nèi)，配備太陽能發(fā)電系統(tǒng)的住宅增加，各個(gè)住戶同時(shí)使太陽能所發(fā)電力逆流回電網(wǎng)，那么配電系統(tǒng)的電壓會(huì)突然上升。這樣一來，太陽能發(fā)電系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)抑制發(fā)電。目前亟需建立相關(guān)體制，推動(dòng)在發(fā)電量增加后不將電力逆流回電網(wǎng)，而是用于為定置式蓄電池、純電動(dòng)汽車及熱泵熱水器（EcoCute）等充電。

不同行業(yè)的17家企業(yè)共同建設(shè)智能住宅

在橫濱市的支援下，“橫濱智能社區(qū)”（代表為dSPACE Japan公司社長有馬仁志）看準(zhǔn)將來太陽能發(fā)電必將普及，目前正在探索地區(qū)社區(qū)的居住方式 。這是由來自電子、能源、軟件、建材、設(shè)備、建筑及住宅等眾多行業(yè)的82家企業(yè)自發(fā)組成的聯(lián)盟，通過結(jié)合利用各個(gè)企業(yè)所擁有的技術(shù)，力爭實(shí)現(xiàn)智能社區(qū)。

橫濱智慧城市的示范住宅“SMART CELL”于4月26日開始對(duì)外開放，該住宅設(shè)在日本旅客鐵道公司東海道線沿線的大型住宅展示區(qū)“tvk住宅PLAZA橫濱”中，從橫濱站驅(qū)車約5分鐘即可抵達(dá)。由橫濱智能社區(qū)成員中參加此次項(xiàng)目的17家企業(yè)湊集資金、建筑材料和設(shè)備等建成。不僅是作為展示場所，還作為參加成員進(jìn)行實(shí)證試驗(yàn)、成員之間進(jìn)行交流的場所發(fā)揮作用。

橫濱智能社區(qū)示范住宅“SMART CELL”的外觀。以模擬植物細(xì)胞的創(chuàng)意體現(xiàn)了該聯(lián)盟“向大自然學(xué)習(xí)”的理念。設(shè)計(jì)方為阿部興治建筑研究所。

SMART CELL采用了隔熱材料、太陽能照明、Low-E玻璃、輻射式冷暖氣設(shè)備等可提高住宅環(huán)保性能的多種最新產(chǎn)品及技術(shù)，其中尤其值得關(guān)注的是能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)可使太陽能發(fā)電系統(tǒng)與蓄電池動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)，將系統(tǒng)電力使用量控制在一定范圍內(nèi)。

“SMART CELL”的能源系統(tǒng)構(gòu)成圖�？蓜�(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)太陽能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及電網(wǎng)電力，力爭實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電力削峰及平均化。停電時(shí)，智能配電盤可自動(dòng)將電源切換為綠色插座（平時(shí)也可使用）。系統(tǒng)構(gòu)想由智能能源研究所公司、能源系統(tǒng)由村田制作所公司、配電盤由河村電器產(chǎn)業(yè)公司、可視化解決方案由Ubiquitous公司負(fù)責(zé)。能源系統(tǒng)開發(fā)手法采用了汽車及飛機(jī)部件等復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)所使用的“模型化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)”，加快了開發(fā)速度。模型化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的開發(fā)手法及設(shè)備由dSPACE Japan、系統(tǒng)驗(yàn)證服務(wù)由iTest公司負(fù)責(zé)。

設(shè)計(jì)時(shí)不僅考慮了要在削峰方面取得效果，而且還要將太陽能所發(fā)電力完全在家庭中消費(fèi)掉，不產(chǎn)生浪費(fèi)，盡量不給電網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)擔(dān)。

并且，還能通過智能配電盤，在停電時(shí)自動(dòng)切換為使用太陽能發(fā)電系統(tǒng)和蓄電池等的分布式電源，這也是其特點(diǎn)之一。