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日本大力开发智能电网

2011-01-15 09:54
冷血の爱
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  智能电网的开发早已成为世界热门的话题,日本是其中少数几个先进国家之一,不少经验值得学习和借鉴。

  智能电网是有效利用太阳能发电等绿色能源的先进技术之一。太阳能相对于化石燃料而言,取之不尽,用之不竭,一小时照射到地球的太阳光转化成电,够全世界消费一年,同时,太阳能发电不排放让地球变暖的二氧化碳气体,是人类的最佳选择。日本一方面能源匮乏,除核电外,能源自给率只有4%,石油依赖度为50%;另一方面,由于《京都议定书》从2005年生效,和1990年相比,日本从2008年至2012年,二氧化碳等温室效应气体排放量有义务减少6%,这些客观因素逼迫日本大力发掘智能电网的潜力。

  就日本国情而言,智能电网的主角由蓄电池充当,因为在这一领域,日本的技术领先于世界。

  锂离子蓄电池是电极使用锂材料的充电电池,锂离子电池蓄电能力是铅酸电池的3至4倍,是混合动力车用镍氢蓄电池的两倍,旭化成公司1985年在世界上首次开发成功锂离子电池,1991年索尼公司作为产品把锂离子电池推向市场。因此,锂离子电池被日本媒体称之为“出生在日本的电池”。2008年度,日本企业在全世界的市场份额为60%以上。

  然而,目前使用的锂离子电池蓄电量太小,多用于手机、笔记本电脑等携带装置,但若作为太阳能发电的蓄电池还远远不够。据介绍,家用蓄电池的容量大约需要5千瓦时,相当于手机锂离子电池的1700倍。

  好在日本大型锂离子蓄电池的研发正在紧锣密鼓地进行。三菱电机公司把直径1.8厘米,高6.5厘米的圆筒状锂离子电池连接在一起,同时蓄电,已经试验成功,3月推出由312个锂离子电池构成的小型组合蓄电池,蓄电能力达1.6千瓦时,价格为20万日元。把开发出的小型组合蓄电池再进一步接起来,可以变成更大的蓄电池,利用太阳能发电的停车场、便利店等均可使用,可以为电动汽车、电动摩托充电,也可用于夜间照明。同理,更多地连接大型蓄电池,可制出“巨大”蓄电池。今年秋天,三菱电机公司位于兵库县的工厂计划把29万个笔记本电脑用锂离子电池连接在一起,蓄电容量达1500千瓦时,该工厂设置有功率为1000千瓦时的太阳能电池板,太阳能发电的电量可全部蓄存起来。目前,研发大型蓄电池的公司越来越多,三菱重工业公司和九州电力公司把448个组合蓄电池连接起来成功制成蓄电容量为132千瓦时的大型蓄电池。

  野村证券金融研究所的有关统计数据表明,日美欧研究智能电网的投资到2030年累计将达12510亿美元,其中用于蓄电池的开发费用约占60%。日本国内在这方面的投资到2020年累计将达5万亿日元。蓄电池之于智能电网的重要性可见一斑。

  智能电网需要把各种各样的设备连接在一起,因此需要统一规格,目前美国奥巴马政府培育新兴产业大力支持智能电网开发,美国国际标准技术研究所正在把相关技术变成国际标准,欧洲与之对抗正在制定不同的国际标准。日本想搭美国的便车,把自己拿手的蓄电池控制系统、送电和配电装置等技术变成国际标准,于是积极与美国合作进行智能电网试验。目前,最重要的合作有两项,一项是日美两国在冲绳县和美国夏威夷州合作试验智能电网。另一项是日本行政法人新能源产业技术综合开发机构和日本的30家大型公司与美国新墨西哥州共同合作,明年秋天在美国对智能电网进行实证实验,实验地点是美国尖端科技研究所集中的洛斯阿拉莫斯和该州最大的城市阿尔巴卡奇,主要进行面向家庭的试验,建设集中先进技术的使用智能电网住宅。日本除了新能源产业技术综合研究所参加之外,还有东芝、日立、清水建设公司等,美国有洛斯阿拉莫斯国家实验室参加,通过共同实验。

  日本计划在2030年全部普及智能电网。同时,日本官民一体全力推动在海外建设智能电网,环境能源领域是本月刚刚出台的日本新增长战略的重点新兴产业,到2020年计划创出超过50万亿日元的市场,增加就业140万人。其中智能电网是重要的一环。

  值得一提的是,日本在智能电网方面出现了重视与中国合作的态势,日立公司5月决定在中国天津环保生态城就实验智能电网与中国合作。今年4月中旬在奈良举行东北亚名人会议,中日韩代表在环境能源小组会议上就下一代电网合作进行了热烈的讨论,当时作为伊藤忠商事公司顾问参加会议的丹羽宇一郎呼吁中日韩包括美国就智能电网开发进行合作,现在丹羽宇一郎被任命为日本驻中国大使,相信他会在这方面起到一定推动作用。

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