中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：日本的能源缺乏日益嚴(yán)重，同時(shí)負(fù)荷需求快速增長(zhǎng)，可再生能源和新能源一直是日本關(guān)注的重點(diǎn)。日本在國(guó)內(nèi)能源日益緊缺、負(fù)荷日益增長(zhǎng)的背景下、也展開(kāi)了微電網(wǎng)研究、但其發(fā)展目標(biāo)主要定位于能源供給多樣化、減少污染、滿足用戶的個(gè)性化電力需求。
日本專(zhuān)門(mén)成立了新能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織(NEDO)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)高校、企業(yè)與國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)新能源及其應(yīng)用的研究。
日本采用的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖1 日本微電網(wǎng)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖
日本微電網(wǎng)的架構(gòu)允許燃?xì)廨啓C(jī)等旋轉(zhuǎn)發(fā)電設(shè)備直接接入到微電網(wǎng)同步運(yùn)行，目前，日本的微電網(wǎng)研究集中在負(fù)荷跟蹤能力、電能質(zhì)量監(jiān)控、電力供需平衡、經(jīng)濟(jì)調(diào)度以及孤島穩(wěn)定運(yùn)行等方面。
日本的微電網(wǎng)采用主從控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)頂層能量管理系統(tǒng)統(tǒng)一對(duì)網(wǎng)內(nèi)的分布式電源進(jìn)行管理和調(diào)度，保證為電網(wǎng)的暫態(tài)功率平衡，抑制對(duì)主網(wǎng)的影響。
日本的新能源綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)NEDO一直支持微電網(wǎng)的研究和示范工程。NEDO在青森縣，愛(ài)知縣和京都縣建立了多個(gè)微電網(wǎng)示范工程。
在Hachinohe的微電網(wǎng)展示項(xiàng)目中，目標(biāo)主要集中在研究間歇的可再生能源發(fā)電對(duì)微電網(wǎng)控制的影響，分布式電源包括：PV、小型風(fēng)力機(jī)和生物質(zhì)能發(fā)電。
Aichi的微電網(wǎng)展示項(xiàng)目，主要研究分布式電源輸出功率對(duì)負(fù)荷功率變化的跟蹤能力。分布式電源包括各種不同的燃料電池。
Kyoto的微電網(wǎng)展示項(xiàng)目中的分布式電源既包括各種可再生能源發(fā)電，也包括各種燃料電池，目標(biāo)是研究建立在通信基礎(chǔ)上的能源管理系統(tǒng)。
Sendai的微電網(wǎng)展示項(xiàng)目則包括不同類(lèi)型的分布式電源和不同類(lèi)型的負(fù)荷(直流負(fù)荷和交流負(fù)荷)，并且采用了一些保證負(fù)荷側(cè)供電質(zhì)量的裝置。
青森縣示范工程規(guī)模較大，包括為市政廳，4所中小學(xué)，供水管理局供電。全部采用可再生能源進(jìn)行供電和供熱，控制目標(biāo)是6分鐘內(nèi)供需不平衡控制在3%以內(nèi)。該控制目標(biāo)在測(cè)試過(guò)程中得到了很好的完成，并孤網(wǎng)運(yùn)行一周。
圖2 日本青森縣八戶市微電網(wǎng)系統(tǒng)
Sendai微電網(wǎng)示范工程也是微電網(wǎng)中的一個(gè)典型代表，其將供電質(zhì)量分不同的等級(jí)，針對(duì)不同電能質(zhì)量的符合具有相應(yīng)的補(bǔ)償設(shè)備，并根據(jù)不同等級(jí)進(jìn)行不同質(zhì)量的供電。
圖3 Sendai微電網(wǎng)示范工程
日本的清水集團(tuán)及日本的東京燃?xì)庖步⒘税細(xì)廨啓C(jī)、光伏等微型電源及儲(chǔ)能電池的微電網(wǎng)示范系統(tǒng)。
日本微電網(wǎng)技術(shù)體系主要集中在如何更好地利用可再生能源，同時(shí)提供用電的可靠性。
此外，日本學(xué)者提出了靈活可靠性和智能能量供給系統(tǒng)(Flexible Reliability and Intelligent Electrical Energy DeliverySystem, FRIENDS),利用FACTS(Flexible Ac Transmission Systems)元件快速靈活地控制性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并滿足用戶的多種電能質(zhì)量需求。
但是，日本的微電網(wǎng)不具備‘即插即用’的功能，而是強(qiáng)調(diào)分布式電源類(lèi)型的多樣化。
