【智慧城市】（2）橫濱智能社區：系統動態聯動確保電網穩定

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在日本，隨著電力短缺的持續及太陽能發電裝機容量的增加，“系統電力穩定化”作為城市課題越來越受到關注。本文將通過橫濱智能社區的事例，探索社區相關舉措的發展方向。

隨著發電量會因天氣波動的太陽能發電系統的普及，實現電力供求穩定將成急需解決的重要課題。

如果因日照量大等因素而使發電量遠遠超過需求量，那麼頻率就會發生變動，從而使電網難以穩定運用。

並且，如果在某個社區內，配備太陽能發電系統的住宅增加，各個住戶同時使太陽能所發電力逆流回電網，那麼配電系統的電壓會突然上升。這樣一來，太陽能發電系統就會自動抑制發電。目前亟需建立相關體制，推動在發電量增加后不將電力逆流回電網，而是用於為定置式蓄電池、純電動汽車及熱泵熱水器（EcoCute）等充電。

不同行業的17家企業共同建設智能住宅

在橫濱市的支援下，“橫濱智能社區”（代表為dSPACE Japan公司社長有馬仁志）看准將來太陽能發電必將普及，目前正在探索地區社區的居住方式 。這是由來自電子、能源、軟件、建材、設備、建筑及住宅等眾多行業的82家企業自發組成的聯盟，通過結合利用各個企業所擁有的技術，力爭實現智能社區。

橫濱智慧城市的示范住宅“SMART CELL”於4月26日開始對外開放，該住宅設在日本旅客鐵道公司東海道線沿線的大型住宅展示區“tvk住宅PLAZA橫濱”中，從橫濱站驅車約5分鐘即可抵達。由橫濱智能社區成員中參加此次項目的17家企業湊集資金、建筑材料和設備等建成。不僅是作為展示場所，還作為參加成員進行實証試驗、成員之間進行交流的場所發揮作用。

橫濱智能社區示范住宅“SMART CELL”的外觀。以模擬植物細胞的創意體現了該聯盟“向大自然學習”的理念。設計方為阿部興治建筑研究所。

SMART CELL採用了隔熱材料、太陽能照明、Low-E玻璃、輻射式冷暖氣設備等可提高住宅環保性能的多種最新產品及技術，其中尤其值得關注的是能源系統。該系統可使太陽能發電系統與蓄電池動態聯動，將系統電力使用量控制在一定范圍內。

“SMART CELL”的能源系統構成圖。可動態調節太陽能發電系統、蓄電池及電網電力，力爭實現系統電力削峰及平均化。停電時，智能配電盤可自動將電源切換為綠色插座（平時也可使用）。系統構想由智能能源研究所公司、能源系統由村田制作所公司、配電盤由河村電器產業公司、可視化解決方案由Ubiquitous公司負責。能源系統開發手法採用了汽車及飛機部件等復雜系統開發所使用的“模型化基礎設計”，加快了開發速度。模型化基礎設計的開發手法及設備由dSPACE Japan、系統驗証服務由iTest公司負責。

設計時不僅考慮了要在削峰方面取得效果，而且還要將太陽能所發電力完全在家庭中消費掉，不產生浪費，盡量不給電網產生負擔。

並且，還能通過智能配電盤，在停電時自動切換為使用太陽能發電系統和蓄電池等的分布式電源，這也是其特點之一。