日本分布式能源互聯網應用現狀及其對中國的啟示

2018-02-05 11:20:18 分布式能源　點擊量：評論 (0)

分布式能源互聯網理念的提出是為了破解常規分布式能源系統供需失衡的困境，由點及面深度挖掘節能減排潛力。日本的分布式能源應用正從傳統單...

4 日本分布式能源互聯網典型案例

日本分布式能源互聯網的應用實踐主要是由東京燃氣、大阪燃氣等幾大能源公司推動。下面分別介紹當前各大公司正在推進的典型案例。

4.1東京燃氣熊谷分社熱融通網絡

根據日本于2008年修正的節能法，2000m2以下中小規模樓宇需要進行節能改造。在此背景下，東京燃氣熊谷分社(建于1984年，建筑面積1400m2)和相鄰的賓館(建于1986年，建筑面積為8940m2)于2009年進行了協同節能改造，通過構建熱融通系統，確立了新型能源面域利用模式。

如圖2所示，改造前熊谷分社大樓屋頂已安裝有太陽能集熱器(72m2)、太陽熱驅動吸收式制冷機(35.2kW)和燃氣吸收式冷溫水機(141kW)，本次改造新設光伏發電系統(5kW)和基于燃氣內燃機的熱電聯產設備(25kW)。

如圖3所示，熊谷分社電負荷由光伏系統和內燃機供應，冷熱需求由太陽能集熱器和內燃機產生的余熱供應。根據辦公建筑用能特點，燃氣公司大樓春秋兩季熱需求較少，其他季節的非工作時間和雙休日熱需求也較少，會產生多余熱量;而相鄰賓館則具有全年較穩定的熱需求。

因此，通過在兩棟大樓之間安裝熱融通管道，可將熊谷分社太陽能集熱器產生的余熱融通至臨近賓館，以實現熱能的最大限度利用，避免損失。若太陽能集熱器產生的熱量不夠，可由熱電聯產機組回收的余熱供應，從而節約能源且減少溫室氣體排放。據估計，通過上述改造，兩棟建筑可實現年減排二氧化碳11t。

4.2大阪市巖崎智慧能源網絡

大阪市巖崎地區擁有京瓷大阪體育場、永旺百貨等大型設施。該地區早在1996年便建有巖崎能源中心，對區域內13家用戶供熱供冷;2013年開始，利用區域內熱電聯產系統作為特定電氣事業，對5家用戶供電。在區域內實現冷熱電聯供的同時，利用IT技術實施需求側響應，確立了智慧能源網絡架構。

如圖4所示，巖崎能源中心由1個主站和3個分站構成，主站配有燃氣直燃機、余熱回收型吸收式制冷機、電制冷機、熱水鍋爐等。分站1位于ICC大樓內，設置有燃氣內燃機和余熱回收型吸收式制冷機，其產生的余熱除自身使用外，亦可融通至主站。分站2位于地鐵站附近，設置有燃氣直燃機和燃氣鍋爐。分站3設置于2015年開業的大阪燃氣公司宣傳體驗設施“hu+g”博物館內，設置有余熱回收型吸收式制冷機，其熱源來自于大樓內熱電聯產系統產生的余熱以及太陽熱，剩余部分可以融通至主站。除上述各能源站外，區域建筑自身亦配置有不同類型的分布式能源系統，具體情況如圖5所示。

永旺百貨配有1630kW的熱電聯產機組，京瓷體育場配置有1000kW熱電聯產機組，“hu+g”博物館配有停電對應型熱電聯產機組(420kW)、SOFC燃料電池(4kW)、太陽能集熱器(120kW)、光伏發電系統(20kW)和蓄電池(50kW˙h)。區域內建筑用戶與能源站進行電、熱融通，從面域層面構建高效能源利用體系。