【智慧城市】（1）北九州市：首创用电“动态定价”制度

【相关新闻】

【美国风电新潮流】（3）多种融资手法推动风电业务进一步发展

谁是可再生能源发电固定价格收购制度的受益者？

【“热利用”达人】（5）技术革新使“低温”变废为宝

地热及小水力发电：注重环保，使设施与自然环境融合

欧美探讨以“需求控制”确保可再生能源电能质量

在日本，随着电力短缺的持续及太阳能发电装机容量的增加，“系统电力稳定化”作为城市课题越来越受到关注。本文将通过日本北九州市实施的电力“动态定价”（每天根据具体电力状况改变电价，已稳定电力供求的举措），探讨社区智能化的发展方向。

“我认为关键在于居民的参与。”北九州市在以能源领域为中心开展着智能社区实证业务，关于迄今开展工作的情况，该市环境局环境未来城市推进室智能社区负责人柴田泰平课长这样回顾道。

北九州市八幡东区东田地区约120公顷的区域并非由九州电力公司供电，而是由新日铁住金公司出资的天然气发电站“东田Cogene”（输出功率33万亿瓦）供电，因此易于进行能源相关实证试验。

“北九州智能社区创造事业”项目总投资为163亿日元（2010年度～2014年度），开展38项业务，其中特别引人关注的，是根据电力状况每天改变电价以稳定电力供求的“动态定价”（DP）。这是由电力消费者（用电方）主动调整供需平衡的“需求响应”手法之一。

北九州市实证实验所采用的方法是，暂时改变用电高峰时段的电价。具体而言，就是在夏季（6月～9月）13点到17点，冬季（12月～2月）8点到10点以及18点到20点，提高电价。

北九州市曾于2012年度夏季和冬季，以高级公寓为中心，在约200户家庭中进行了动态定价实证实验，结果显示，通过居民在用电高峰时段控制用电量，取得了约20％的削峰效果。动态定价只有在居民采取节电行动，也就是参与其中之后才会充分发挥效果。柴田课长介绍道：“说到居民参与，或许给人以情绪化的感觉，但其实未必如此。”

1天通知2次用电高峰时段的电价

北九州市采用的动态定价的主要特点在于分5级设定电价。除用电高峰时段以外，其他时段设定比普通电价低的电价，为每千瓦时15日元，对于用电高峰时段，分4级设定电价，分别为每千瓦时50日元、75日元、100日元及150日元，每天根据具体电力状况改变电价。据称，这种价格变动型动态定价在全球尚属首例。

分5级变更夏季（6月～9月）和冬季（12月～2月）高峰用电时段的电价。平常采用2～5级的电价。休假日及盂兰盆节时期等采用1级电价。对电价与用电量的关系等进行了实际验证。“基础电价”（BASIC）是为进行比较而设定家庭固定电价。

由控制实证地区整体电力的地区节电站（CEMS：Cluster Energy Management System），向安装于各个家庭的智能电表发送用电高峰时段的电价信息。各个家庭通过室内终端在前一天傍晚及当天早晨查看从智能电表无线接收的电价信息。

对采用浮动电价的127户家庭和电价不变动的69户家庭进行了比较，结果显示，如果采用浮动电价，夏季可产生18.1～22.2％的削峰效果，冬季为18.1～21.1％。虽然存在例外，但已证实，浮动电价越高，产生的效果越大。

北九州智能社区创造事业整体构成（能源领域）。地区节电站根据第二天的天气等预测用电量，通过智能电表和能源管理系统，控制地区整体供电。

实验结果显示，夏季和冬季均是电价越高削峰效果越大（冬季使用快报值）。参加实证试验的家庭已经采用分时电价，因此引用了东京电力公司的调查结果（削减9.1％），对分时电价和v-CPP的效果进行了合计。＊ 关于冬季的“4级”，北九州市认为是受寒流影响出现的异常値。

这对这个数值，还需要进行补充说明。参加实证的家庭原先已经采用了分时电价（TOU=Time of Use，根据时段变化的电价），因此首先设想TOU的削峰效果为9.1％，这是通过其他调查得到证实的数值，9.1％加上价格变动型（v-CPP：Variable Critical Peak Pricing）动态定价产生的削峰效果，总共可达到20％左右。也就是说，v-CPP产生的削峰效果为9～13％左右。并且，没有单独对通过室内终端实现“可视化”所取得的效果进行测定。

通过削峰意识到住宅隔热

通过动态定价实证实验，收到了来自参与者的各种感想和意见。很多人都说，“此前几乎没有想过环境问题和能源问题等，但现在开始有了这种意识”、“自己的行动能为环保做贡献，实在是太好了”。

并且，此次进行实证实验的高级公寓“LIBIO东田WERUKOTO”是取得日本“建筑环境综合效能评估体系”（CASBEE）S级认证的高环保性能建筑，但以前许多居民并未意识到这一点。在用电高峰时段之前先利用空调降低室内温度，如果隔热效果较高，那么在用电高峰时段即使关掉空调，室内也会长时间保持凉爽。有人表示，“这是首次知道”这栋建筑具备这么好的隔热效果。隔热住宅非常适合进行削峰。这在今后或许会成为隔热住宅的“卖点”之一。

另一方面，有意见认为，在冬季的18点～20点进行削峰有些苛刻。因为这个时段，人们恰好刚回到家中，开始用电，难以采取错峰举措，设定150日元的高电价会带来很大压力。此次实证实验保证，如果电费高于电价不变动时，对于差额最大会提供9000日元的补贴。从金额方面来看，参加实验者没什么负担，但依然会产生心理负担。

在2013年度继续实施的实证实验中，出于连续性考虑，在夏季会采用相同条件，但冬季预定对电价设定及时段进行部分调整。

智能电表的室内终端。通过该终端，将动态定价的实施及电价设定通知住户。照片为电价表（左）、每天电力量（右）的信息显示画面。

左侧照片为实证实验所使用的智能电表。右侧为进行实证实验的高级公寓“LIBIO东田WERUKOTO”。

下次实证实验将发放环保积分

下次实证实验还将进行新尝试。首先是向室内终端发送信息。柴田课长说：“例如，我们考虑在夏季配合用电高峰时段，请附近的商业街开展限时抢购活动，并将其相关信息发送给居民。”另一个尝试是根据节电贡献发给环保积分。可通过室内终端查询及确认环保积分。

不仅是从环保方面考虑，从削减社会成本的角度来看，持续稳定供应电力也是今后城市所面临的课题。从日本来看，发电大多依赖进口化石燃料。并且，发电站必须按照消耗电力最多的高峰用电时段的电力量，建造相关设备。通过推动用电方也采取削峰及节电等行动，而不是像以前那样任意用电，就能够为削减社会成本做出贡献。如果能够削减电力公司的设备投资，或许电价也会下降。

实现这种需求响应的关键是智能电表。不过，目前普及智能电表还面临非常大的困难。柴田课长感慨地说：“通过与居民们进行谈话，我们了解到，在现实中，对节能进行投资的普通家庭到底还是不多。”他表示，要实现普及，“应该提供各种新服务”。

北九州市的柴田课长，他的背后是北九州智能社区创造事业中使用的地区能源管理系统。该系统由富士电机公司开发及运用。

柴田课长说：“北九州市的互联网普及率为74％（2012年1月调查结果）。如果智能电表得到普及，便可全面建立双向通信基础设施。而且，如果再配套使用显示装置，便可提供多种服务。可以由多个运营商及个人分摊成本进行基础设施建设。”

作为应用建议主要有“发送灾害信息”、“通过监测用电量为独居老人提供监护服务”及“测量并发送血压等生命体征数据，接受健康管理服务”等。此外还可提供比萨送餐和出租车约车服务等。

此外，柴田课长还充满期待地表示：“如果向室内终端发送广告等新业务得到顺利开展，能够抵消基础设施建设成本，智能电表就能得到普及。如果所有家庭都采用了智能电表，行政服务方面也可对之加以利用。”（日经能源环境网 供稿）