橫濱、豐田、京阪奈及北九州“智能城市”實驗展示未來生活方式

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日本經濟產業省從2010年度到2014年度，以五年計劃推進著“新一代能源及社會體系實証事業”，如今已開始進行包括居民及企業參加的具體實証實驗。在橫濱市、豐田市、京阪奈學研都市及北九州市這4個地區，確立家庭、大廈及地區能源管理的相關舉措取得進展。

“新一代能源及社會體系實証事業”是旨在探尋今后能源流通及社會體系應有方式的實証實驗。將以橫濱市、豐田市、京阪奈學研都市及北九州市這4個地區為舞台，驗証智能電網及智能城市相關技術及機制，以及旨在實現商業化的商業模式等。

從2012年度起，構筑及引進實証系統的工作取得進展，在有居民和企業參加的實際生活環境下，正式進行實際驗証。能源需求增加的夏季的實驗已經結束，目前正在推進需求會進一步增加的冬季的實驗准備工作。

上述4個地區實証事業的主題是，包括採用可再生能源等在內，優化地區能源流通。以地區能源管理系統（CEMS）為核心，結合利用多種能源管理系統（EMS），掌握及管理能源需求及供給。

在此基礎上，在電力供求較為緊迫時，通過地區能源管理系統提出抑制電力需求的要求，各個能源管理系統根據要求進行自動控制，或者促使利用者採取節電行動，從而實現供求平衡。怎樣進行自動控制？為促使用電者採取節電行動要提供什麼獎勵？以這些課題為中心，參加實証實驗的各家企業正在開動腦筋、想盡辦法。

利用家庭能源管理系統推動家庭節電

在與地區能源管理系統相連的各種能源管理系統中，以普通家庭為對象的是家庭能源管理系統（HEMS）。通過採用智能電表，或者在配電盤上設置功率傳感器，來測量家庭用電量，抑制並分散能源需求（圖1）。

圖1 家庭能源管理系統領域推進的需求響應及設備控制等實証實驗 （a）在京阪奈同志社山手園區，通過配電盤及傳感器測量電力供求的智能住宅示例，（b）在豐田市，利用平板終端使能源利用狀況可視化的示例，（c）在橫濱市PARK HOMES大倉山公寓，可改變空調溫度設定及熱泵熱水器運轉時間的設備與居民家中的畫面示例。 出處：Japan Smart City Portal。同志社山手地園的照片由行友重治提供，配電盤由歐姆龍提供，平板終端由上野英和提供。

京阪奈學研都市以700戶家庭為對象，以“聰明的用電方式項目”為題，開始進行實証實驗。橫濱市在面向全市征集採用家庭能源管理系統的家庭，在2011年度末之前已有近600戶住宅中安裝了該系統，力爭在2012年度末之前，實現1400戶家庭採用該系統。

採用家庭能源管理系統的家庭將利用平板終端及智能手機等，使用電量實現“可視化”。不過，平板終端的作用並不僅僅是實現可視化，還是重要的溝通工具，可申請參加在能源供求較為緊迫時抑制用電的需求響應（DR），並將實踐結果進行反饋。

實証中備受關注的是根據電力供求緊迫程度上下浮動電價、促使用電者調整用電時間的動態定價（Dynamic Pricing）實驗。利用特區制度、擁有自營電網的北九州市“北九州智能社區創造事業”將電價分為5級，最高電價為最低電價的15倍，目前正在進行效果驗証。在2012年夏季實施的實驗中，在預想最高氣溫將超過30℃時，把電價提高到了平時的3.5倍，結果証實，此舉可使峰值時段的平均用電量削減26％多。

通過採用動態定價等以往沒有過的電價制度，以改變消費行動的實驗備受關注。另一方面，旨在實現家庭能源管理系統智能化的實証實驗也在取得進展，就是為了最大限度地利用太陽能發電等可再生能源而在家庭中進行蓄電控制，以及家電產品的自動控制等。

推進能源“地產地消”的豐田市低碳社會系統實証項目“Smart Melit（SmartMobility & Energy Life in ToyotaCity）”就是為實現家庭能源管理系統智能化而進行的實証之一。該實証項目力爭做到，包括蓄電池、熱泵熱水器以及純電動汽車電池在內，優化控制電力存儲時間及利用順序。

在橫濱市港北區於2012年9月下旬竣工的“PARK HOMES大倉山公寓”採用了能源管理系統，在接到地區能源管理系統發出的節電要求后，自動改變空調溫度設定及熱泵熱水器運轉時間。