12 日本智能电网四大国家项目的最新进展与将来的展望

1、日本智能电网四大国家工程的最新进展与将来的展望日本早稻田大学 客员研究员 富士通株式会社 智慧城市推进本部 高级经理 周意誠 博士2021年8月第三届配电自动化新技术及其应用顶峰论坛 银川2世界范围智能电网导入的背景能源资源的最优分配能力CO削減対策实现高水平的稳定平安系统运行拡大可再生能源利用HP，PHEV，EV的普及以及根底设施的完备电力系统与用户间的双方向联动？CO削減対策拡大可再生能源利用欧洲大范围停电欧洲各国各地区系统互联的复杂化电力系统与用户间的双方向联动电力设备陈旧，根底设施急需整备拡大可再生能源利用CO削減対策配电系统智能化奥巴马经济政策智能电网智慧城市33日本智能电网国际标准

2、化工程表 参考资料：経済産業省永塚誠一講演資料、2021年7月日日本围绕智能电网智慧城市的政策议论2050年研究会（2008-2009年） ）至2050年CO2减半促进社会与产业变革Smart Community System Platform（2009-2010年）讨论以民间为主导的低炭型Smart Community应有的远景规划 Smart Community Alliance （2010年-现在）官民共同探讨Smart Community整体战略IT政策领域低炭电力供应研究会（2008-2009年） ）确立低炭电力供应系统，2020年零排放电源50%蓄电池系统产业战略研究会（2009-

3、2010年） ）探讨蓄电池系统在智能电网中的地位可再生能源全量购买PT（2009-2010年） ）探讨可再生能源全量购买的方针政策新一代能源社会系统协议会（2009- -现在）探讨新一代能源的方针政策，确定四大国家项目能源政策领域智能仪表制度讨论会（2010-2011年）探讨智能仪表导入方针以及EMS的连接东日本大地震从单纯的智能电网转向智慧小区，特别是为灾区复兴的新型居民区的建立四大工程内容修正44官民一体的平台- Smart Community Alliance Smart Community Alliance 事务局 NEDO国际WG - 讨论Smart Community的国际战略展开

4、Smart House WG - 讨论如何实现家庭内能源信息可视化国际标准化WG - 制定Smart Community中的主要工程Road Map WG - 制定展开Smart Community的Road Map总务会规划委员会参加成员强电煤气电力城市开发ICT家庭Smart Community Alliance经济产业省/NEDO全面支援协调具有广泛的代表性741家2021年2月8日 376家2021年8月4日5日本智能电网四大国家实验工程 实验期间 20212021年2021年投资100亿日元其中国家预算投资40亿日元 2021年 国家预算投资180亿日元2021年 国家预算投资106

5、亿日元 丰田市 住宅能源的有效利用,低碳交通系统横滨市太阳能发电，智能住宅北九州市地区能源工厂的废气，氢等智能仪表京阪奈学研都市智能住宅，智能楼宇，新一代汽车，发电蓄电装置控制6日本智能电网四大国家实验工程 丰田市参加单位丰田市，丰田汽车，富士通，中部电力，东邦煤气等实验内容1. 67户住实现由HEMS的家电自动控制2.普及3100台新一代自动车，并实现根据DSM的交通部门的交通流量管理横滨市参加单位横滨市，日产，东芝，明电舍， 松下电器，东京煤气等实验内容 1. 用EMS实现区域全体的能源管理 2. 对4000户的智能住宅以及2000台EV用蓄电池进行控制，KW的太阳能发电以及热能等的利用，

6、北九州市参加单位北九州市，新日铁，富士电机系统，日本IBM等实验内容 1. 200户住宅及70家单位安装智能仪表，实现DPHEMS，BEMS，以及交通能源管理学研都市参加单位京都府，关西电力，大阪煤气，三菱重工，三菱自动车等实验内容1.以业务楼房，大学，住宅900户为对象2.安装智能仪表，导入DR。利用废弃物发电。3.根据电力使用量进行节省能源 的控制。对节省下的能源记上ECO Point 给予鼓励。只对单一部门家庭进行控制 对复数部门的综合控制系统依存度高集中控制系统依存度低分散控制资料来源：経済産業省77北九州工程的进展与将来DMS： Demand Side Management, DP：

7、 Dynamic Pricing, IP：Incentive Program,DSM详细协议同意事业概要说明同意230户家庭，70家单位氢电力储藏系统的开发开发单体试验DSM调整组装进系统 设置 连接试验DP实证DP IP实证DP IP导入安装230户家庭，50家单位开发DP实证开发单体试验追加导入250kW安装23户家庭，3家单位审查修改DP IP导入已安装520kWPV412、FC 111、风力7 假象的大规模光伏，风力接入根据需要追加导入Eco驾驶支援系统开发EV,pHV导入至2021年导入300台，充电装置导入至2021年导入50台和CEMS进行连接实证审查修改开发单体试验DP IP实

8、证DSM调整组装进系统 DSM调整组装进系统 安装DP实证DP IP实证DP实证DP IP实证DP IP导入DP IP导入实证安装CEMS智能仪表HEMSBEMSFEMS蓄电系统PV，燃料电池，小水力交通系统实证开始2010年2011年2012年2013年2015年当地说明设备/系统的导入和实证资料来源：経済産業省京阪奈工程的进展与将来(1)评价系统设计系统开发和各EMS的连接实证本地蓄电池安装实证参加募集系统设置开发用于根据电量实际使用量促进行动改革的系统决定式样实际施工贩卖系统安装，详细测试 和CEMS的连接，DP实证系统设计开发实施规划 分析调查DP/咨询实证家庭HEMS家庭HEMS新建

9、筑14已有建筑100家 家庭 大规模实证电力DR国际展开2021 2021 2021 2021 2021新增内容资料来源：経済産業省京阪奈工程的进展与将来(2)功能检验建议/局部开发根底局部的开发数据测试分析和CEMS的连接实证实地实证开发FS系统设计开发区域实证确立EMS根据FS结果进行事业化FS根据FS结果进行事业化2021 2021 2021 2021 2021评价国际展开业务BEMS运输ModalShiftEV充电管理系统生活 下水道垃圾V2x资料来源：経済産業省 评价/论证1010横滨工程的进展与将来DR对应HEMS 设计开发充放电EV对应自动HEMS对应统合BEMS，SmartBE

10、MS手动HEMS EV对应设计开发按功能顺序出品HEMS依次对应DRMPV继续普及促进与CEMS连接EV的普及促进HEMSPV导入导入新一代BEMS 设计开发导入统合BEMS 设计开发DR信息提供系统的设计开发充放电EV对应系统的设计开发导入2021 2021 2021 2021 2021 阶段开发 快出成效 完成区域EMS安装 评价验证继续普及促进与CEMS连接导入BEMSHEMSPVEV运用模型实证DRCEMS工程阶段资料来源：経済産業省1111丰田工程的进展与将来实证用导入设备的开发实证用住宅67户搬迁/设备导入实证用住宅依次扩大230户供给侧FC公交车，个人轿车公用控制开始奖励分颁发开

11、始技术开发面向新一代自动车普及的根底设施整备新一代交通移动手段的导入最正确设备仪器/控制方法的开发数据分析/生活者支援类型分析试验车制作运行实证VtoX紧急电源实证商业设施用充放电系统的设计开发和EDMS的连接EDMS规划/设计/开发鼓励机制的规划/设计导入系统的改进/规模扩大实地运行开始导入车辆/系统开发充分利用学习环境提供工具的扩张 网页提供信息 充分利用低炭社会模型地区提供体验场所 功能追加，面向连接对象扩大后的系统的规划/设计/开发通过生活者行动支援到达移峰效果的实证开发系统的导入/运行/实证数据分析/民意调查等2021 2021 2021 2021 2021实证试验扩大EDMS连接控

12、制功能的追加TDMSFC公交车一英里移动车智能充电系统生活圈整体区域整体家庭内家庭部门移动交通部门移动点业务部门实证的可视化资料来源：経済産業省北九州工程的详细介绍 :/ meti.go.jp/committee/summary/0004633/014_06_00.pdf#search=北九州創造協議会%20平成年月日参照有关网页及现场参观进行说明北九州工程可以有组织地参观访问，要预先联系。121313日本智能电网国际标准化工程表-现状与将来 输电系统广域监测系统系统用蓄电池最优控制配电用蓄电池最优控制楼房，区域内电池最优控制蓄电池用高效率电子技术配电自动化系统分布式电源用电力电子技术配电用电

13、力电子仪器需求反映（DR）网络HEMSBEMSFEMSCEMS固定用蓄电系统蓄电池模块车载用蓄电池的残存价值评价方法EV用高速充电器车辆间通讯EV用高速充电器用接口EV用高速充电器机体设计车辆用锂离子电池安全性测试车体普通充电基本设备间通讯从基础设施对EV的普通充电控制仪表用广域接触通讯仪表用近距离接触通讯AMI系统用煤气计量仪表通讯部与上位系统间的认证方式日本経済産業省次世代係国際標準化関研究会2021年推选出以下26个国际标准化积极推进工程 资料来源：次世代係国際標準化関研究会其中与蓄电，充电，电池相关的就有13项14一般用户端变电站分布式电源G 对社会的影响地球规模的环境问题输电损失降低

14、、Co2减少能源影响大规模输电线/发电站建设抑制效果 系统联系控制系统联系器处理控制系統切换限流器瞬间低压预防 电力贮藏装置2次电池SMES飞轮（大规模电源） 分布式电源（连接技术运用技术）风力、太阳光、 燃料电池燃气涡轮发动机生物，垃圾发电 用户端和消费者测量监测控制项目的选取上下频率的信息准确性测光分析标准化协议GGUPS/SSTS 用户端的综合能源管理多品质提供直流输电可再生能源（RPS)利用节能负荷平衡高压，特高压用户端飞轮作成：(財)総合工学研究所为实现新一代配电网络的技术开发课题15日本Smart Community今后的展开-国内资料来源： NEDO 渡辺宏講演資料Smart C

15、ommunity的单个技术的开发各相关事业的横向连接 分布式新能源大量导入时促进系统稳定的对策事业孤岛独立型系统新能源导入实证事业分布式电源大量导入系统的影响评价根底整备事业负荷平均化设备导入效果实证事业新一代送配电系统最优控制技术实证事业分布式能源综合最优化实证事业天然煤气型能源的大面积利用导入模型事业新一代高效率能源利用型住宅系统技术开发事业智能楼宇实证事业智能EV充电工程区域能源管理系统开发事业新一代能源及社会系统实证事业2009-201020112012201320142015-智能电网智能城市将开发的技术用于现场实证系统侧对策电热综合利用BEMSHEMS电气车区域能源管理16日本Sm

16、art Community今后的展开-国外美国墨西哥州日美智能电网实证法国智能社区实证西班牙智能电网实证美国夏威夷日美智能电网共同实证中国共青城智能电网实证2009-201020112012201320142015-HEMS，一般住宅DR，智能电表，DP，高速PLC，互联网平安以新一代自动车为中心的EV，PV，HEMS，BEMS，CEMS以EV快速充电中心的CEMS ，DSM，统合ICT基层设施低碳交通管理系统，太阳能导入对配电网的影响，统合EMS通过太阳能，风能，电气自动车的充放电管理到达系统稳定资料来源： NEDO 渡辺宏講演資料17日本大规模PV发电的技术开发远景规划资料来源： NEDO

17、単独運用検出装置複数台系統連系試験技術開発研究事後評価報告書 2010 2015 2020 20252030 HEMS，BEMS， CEMSMG光伏构筑技术 用户系统技术 配电系统的分布式电源系统联网技术 分布式电源的远隔运行控制【电压波动抑制控制】 FRT功能 FRT：瞬低系统继续运行功能 光伏发电变频器技术 光伏发电变频器多功能化 （Fault Ride Through）【单独运行检测解列自律运行技术】 单独运行检测 瞬时电压降低系统继续运行功能 利用高功能元件的光伏发电变频器 对应复数台系统联网的单独运行检测 防止单独运行的传送遮断技术 高度自动系统复旧 发电量预测技术发电量平均化技术 高功能功率变换PV蓄电池技术1818从日本四大