微电网发展趋势 分布式能源如何建？看看日本是如何做的(3)

如图3所示，熊谷分社电负荷由光伏系统和内燃机供应，冷热需求由太阳能集热器和内燃机产生的余热供应。根据办公建筑用能特点，燃气公司大楼春秋两季热需求较少，其他季节的非工作时间和双休日热需求也较少，会产生多余热量;而相邻宾馆则具有全年较稳定的热需求。

因此，通过在两栋大楼之间安装热融通管道，可将熊谷分社太阳能集热器产生的余热融通至临近宾馆，以实现热能的最大限度利用，避免损失。若太阳能集热器产生的热量不够，可由热电联产机组回收的余热供应，从而节约能源且减少温室气体排放。微电网发展趋势据估计，通过上述改造，两栋建筑可实现年减排二氧化碳11t。

4.2大阪市岩崎智慧能源网络

大阪市岩崎地区拥有京瓷大阪体育场、永旺百货等大型设施。该地区早在1996年便建有岩崎能源中心，对区域内13家用户供热供冷;2013年开始，利用区域内热电联产系统作为特定电气事业，对5家用户供电。在区域内实现冷热电联供的同时，利用IT技术实施需求侧响应，确立了智慧能源网络架构。

如图4所示，岩崎能源中心由1个主站和3个分站构成，主站配有燃气直燃机、余热回收型吸收式制冷机、电制冷机、热水锅炉等。分站1位于ICC大楼内，设置有燃气内燃机和余热回收型吸收式制冷机，其产生的余热除自身使用外，亦可融通至主站。分站2位于地铁站附近，设置有燃气直燃机和燃气锅炉。分站3设置于2015年开业的大阪燃气公司宣传体验设施“hu+g”博物馆内，设置有余热回收型吸收式制冷机，其热源来自于大楼内热电联产系统产生的余热以及太阳热，剩余部分可以融通至主站。除上述各能源站外，区域建筑自身亦配置有不同类型的分布式能源系统，具体情况如图5所示。

永旺百货配有1630kW的热电联产机组，京瓷体育场配置有1000kW热电联产机组，“hu+g”博物馆配有停电对应型热电联产机组(420kW)、SOFC燃料电池(4kW)、太阳能集热器(120kW)、光伏发电系统(20kW)和蓄电池(50kW˙h)。区域内建筑用户与能源站进行电、热融通，从面域层面构建高效能源利用体系。

4.3 千住混合功能区域能源互联网

该项目是日本经济产业省的实证示范项目，于2011年开始运行。区域范围内主要有东京燃气公司的千住技术中心和荒川区立养老院，其中技术中心又由办公建筑A(26190m2)、办公建筑B(8881m2)、智能示范楼和能源中心(C楼)构成，如图6所示。

如图7所示，能源中心可利用多种热源，通过控制系统为其设置了优先顺序，太阳热优先、热电联产余热其次。同时，在技术中心和养老院间构建了双向热融通网络。实测结果表明，通过构建上述能源网络，区域全年节能13.6%，减排35.8%。

4.4东京丰洲码头区域智能能源网络

东京燃气集团以其2020愿景为导向，于2014年开始在新开发的丰洲码头地区构建智能能源网络。在设置兼具能源供应与防灾提升功能的智能能源中心的同时，利用ICT技术导入了可对设备进行实时最优控制的SENEMS系统，为区域内4个地块提供电、热等综合能源服务。

具体而言，能源中心配置有7MW级大型高效燃气内燃机组、利用燃气压差的压差发电机(560kW)、余热回收型吸收式制冷机(2000RT)、电动制冷机(4000RT)、蒸汽锅炉，同时还设置有电力自营线路、强抗灾性中压燃气管网(见图8)。

该燃气内燃机额定发电效率高达49%，与其他分布式能源协同，大约可提供区域电力峰值的45%;同时，发电余热亦在区域内融通。此外，热源系统还配置有BCP对应功能，即使在停电时亦可提供45%的峰值热需求。根据预测，导入上述智能能源网络，可以实现年二氧化碳减排3400t，减排率约40%。