日本的核電政策越發(fā)不明朗,電力供求緊張及電價上漲壓力日趨增強,面對這種情況,越來越多擁有工廠及大廈等的企業(yè)開始嘗試轉移電力需求高峰。
在夏季用電高峰時段,利用大型蓄電池供電、采用能源管理系統(tǒng)(EMS)自動控制提高空調設備的溫度、降低照明設備照度等,實現(xiàn)節(jié)能及削減成本。并且還與地區(qū)能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動,根據(jù)地區(qū)發(fā)出的指令,隨機應變地進行電力錯峰。企業(yè)開始嘗試通過這些舉措,為地區(qū)的電力供求調節(jié)做貢獻。
在900個場所設置智能電表
為了實現(xiàn)“產品制造智能化”,開發(fā)及制造電力及鐵路領域控制系統(tǒng)的日立制作所基礎設施系統(tǒng)公司信息控制系統(tǒng)事業(yè)部開始實施電力錯峰實證實驗。在該公司廠區(qū)的各個設施中分散配置了能源管理系統(tǒng))。設置了4.2兆瓦時的蓄電池、總發(fā)電量為940千瓦的太陽能發(fā)電設備,并在900個場所設置了智能電表,從2012年7月開始進行運用。日立正通過上述措施,探討業(yè)務可持續(xù)計劃(BusinessContinuityPlan,BCP),在發(fā)生災害等情況時,將上述設備用作應急備用電源,同時還進行在夜間充電、在白天放電,以轉移高峰用電量的實驗。
錯峰實證實驗的步驟是:(1)通過分散設置在各棟建筑中的能源管理系統(tǒng)預測各自的用電量,(2)通過擁有太陽能發(fā)電系統(tǒng)的建筑中的工廠能源管理系統(tǒng)(FEMS)預測太陽能發(fā)電量,(3)從總用電量中減去太陽能發(fā)電量及蓄電池放電量,設定目標電力,(4)在達到實際用電高峰時,利用太陽能發(fā)電和蓄電池放電進行錯峰。
合同用電量成功削減23%
結果證實,2010年夏季的高峰用電量為7400~7500千瓦,而2012年通過利用太陽能發(fā)電及蓄電池,降到了5700千瓦,削減了23%。由此便可降低與電力公司的合同用電量及受電量,成功地削減了成本。
日立制作所基礎設施系統(tǒng)公司還在推進通過控制空調進行削峰的實驗。具體而言,就是由各棟建筑的能源管理系統(tǒng)監(jiān)控電力需求并進行控制,一旦接近合同用電量,就發(fā)出警報,并使一半空調設備停止運轉,如果即將超過合同用電量,就會停止所有空調設備的運轉。實驗結果顯示,其中某棟樓可削減約150千瓦的功耗。
今后,為了進一步提高錯峰效果,該公司還將嘗試與生產計劃聯(lián)動。預定根據(jù)生產計劃,推算生產所需能源,在用電高峰時段,通過改變生產計劃實現(xiàn)錯峰。
將來希望與茨城縣日立市的“智能工業(yè)城市構想”聯(lián)動,以該公司的智能工廠為主導,為優(yōu)化整個地區(qū)的能源利用做貢獻。
根據(jù)電價變化用電方式
另一方面,日本經濟產業(yè)省在4個地區(qū)推進的智能社區(qū)實證項目“新一代能源及社會體系實證”也在以與地區(qū)能源管理系統(tǒng)聯(lián)動的形式,推進著工廠企業(yè)的錯峰實證實驗。
其中,北九州市推進的項目采用了負責整個地區(qū)能源管理的地區(qū)能源管理系統(tǒng)(CEMS),進行著電價動態(tài)變化實驗。而企業(yè)也開始了對這種外部價格信息作出靈敏反應的電力錯峰實證。
例如,日鐵ELEX公司在其位于北九州市東田地區(qū)的大樓中安裝了100千瓦的鋰離子蓄電池及10千瓦的太陽能發(fā)電系統(tǒng),開始實施通過大廈能源管理系統(tǒng)(BEMS)控制照明、空調設備的實驗。
首先在前一天收到地區(qū)能源管理系統(tǒng)發(fā)來的氣象信息及電價信息,根據(jù)這些信息預測發(fā)電量及電力需求量,并制定蓄電池充放電計劃及運用計劃。接著在當天早晨6時會收到修訂電價表,再據(jù)此重新進行計算,并進行實際運用。
關于控制,則是根據(jù)外部電價信息,在電價較高時,會立即降低空調功率,通過蓄電池供電;在電價較低時,立刻為蓄電池充電等。并且還在午休時間統(tǒng)一關燈及進行溫度管理等,實施著節(jié)能控制。
實現(xiàn)10%的節(jié)能效果
從2012年8月20日的實驗結果來看,成功削峰130千瓦,其中借助蓄電池取得的效果為30千瓦,空調控制為90千瓦,照明控制為10千瓦。另外,將辦公樓2012年7月~8月這2個月的總用電量與2011年同期進行比較得以確認,用電量削減了10%。
今后,在日本國內將大量出現(xiàn)類似的成功錯峰事例。這是因為,從削減能源成本的角度來看,需求很大。另外,針對新興市場國家等面臨能源供應不穩(wěn)問題的地區(qū),即便不是整體系統(tǒng),也可選擇一部分,在海外銷售針對各個國家及地區(qū)定制的相關系統(tǒng)。
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