方兴未艾 日本智慧能源社区大进击！

综合能源：丹麦综合能源系列已告一段落，这周起我们将焦点投放在亚洲，以日本为例。作为岛屿国家的日本，化石资源蕴藏量很少，长期以来都依赖于进口。据国际能源署的统计数据，2008年日本资源自给率仅为17.7%，超过80%的能源来自别国，严重威胁到了本国的能源安全。1973年，第一次石油危机爆发，国际原油价格涨幅高达四倍之多，这直接导致了日本当时国民生产总值的急速下滑，在这样的危机背景下，日本成为了世界上最早对能源转型引起重视的国家。为此政府出台了各项政策与法律，从技术革新，推广新能源与改变能源消费结构三个方面着手，推动能源转型，构建新的能源系统，节约能源并提高能源效率。

（来源：微信公众号“交能网” ID：jiaonengwang 作者：bobo 刘衍波）

日本的能源革新战略，将改变本国的节能方式，创造低碳的电力市场，改革可再生能源领域，并应用物联网等数字化技术提升能源产业，通过高度的自由化促进新型能源事业与储能技术的发展，积极推动实现氢能社会。而2011年福岛核事故的爆发，促使日本加速出台了一系列能源转型项目的计划，例如大规模发展海上风电，大规模氢能制造与智慧社区等。本文将为大家着重介绍日本目前面临的挑战和智慧社区项目的相关内容。

目前日本在能源领域面临的挑战主要来自于三个方面：

• 二氧化碳的减排
• 作为亚太地区第二大空气污染国的日本，每年二氧化碳排放量约为1237万吨，是世界上碳排放量最多的十大国家之一。其二氧化碳排放量加大的原因来自两方面：一是因为经济复苏带来的消费等各项活动活跃度的提升，二是由于核电站泄漏事故发生后，日本全国核电站大部分停运，而由于可再生能源技术的局限性，仍旧需要大量使用火力发电的煤炭和天然气，这就导致了二氧化碳排放量的增加。

图 日本往年二氧化碳排放量

• 能源安全问题（新能源占比增长；核电问题；能效提升等）
• 日本能源安全面临两个重大的挑战。根据国家能源署IEA对能源安全的定义，即“以可承受的价格源源不断地获得能源”，而日本目前能源依旧非常依赖与中东与俄罗斯的合作，因而如何提高新能源占比，是保障日本能源安全乃至其国家安全的重要议题。此外，日本处在地震多发的地带，因而能源供应安全也是一个不容忽视的长期挑战。图 地震海啸核泄漏

• 如何有效刺激经济的“绿色”增长，并在新兴领域取得优势
• 根据OECD的定义，绿色增长指的是“促进经济增长和发展，同时确保自然资源能持续提供人类所依赖的资源和环境服务。为了实现这一点，绿色增长必须带动投资和创新，以支持可持续发展并创造新的经济机会。”日本目前在绿色经济的一些方面已经开展了大量工作，例如节能和污染防治。2008 年全球金融危机之后，日本的经济刺激计划中包括了环境改善的内容，此后政府大力重视经济结构调整的综合措施制定、公民参与（特别是关于可持续消费方面）以及工业和交通等领域的短期和长期应用技术的创新，目前绿色增长依旧是需要不断努力推进的方向。图 日本商业区绿色覆盖在这样的能源背景下，随着城市化进程的加速推进，日本能源转型如同前文提到的丹麦与德国一样，都面临着更加复杂的问题，城市作为知识密集型经济体（高新技术领域），其能耗量与能源消费方式变化多端，作为城市重要组成部分的社区，对智能化综合能源服务的需求也与日俱增，因而日本的智慧社区项目应运而生。

智慧能源社区领域与功能

智慧社区是一种新型的社区管理理念，与智慧城市的概念相似，都是充分利用物联网，云计算，移动互联网等新一代信息技术的集成应用，为社区用户提供更加安全，舒适，便利的智能化生活环境。每个社区都可以看作是一个大型的综合能源系统，一个智慧的能源社区，覆盖了以下几个主要领域，每个领域都其相应的服务目标：

• 能源领域
• - 更多地使用可再生能源和余热废热，有助于提高能源自给率同时减少二氧化碳排放。- 智能电网提供稳定电力供应并优化整体电网运行。
• 基础设施
• - 智慧（能源）社区包含能源系统以及整个市政服务系统，如运输，给排水服务，废物处理，智能建筑等。
• 信息与通信领域
• - 信息和通信技术系统是各种基本的基础服务- ICT系统加强政府、组织机构、居民之间的信息交互
• 生活领域
• - 通过建立有效的基础设施，为日常生活提供新的支持服务- 发展灾害响应、促进社区用户积极参与可持续社会发展，解决能源和环境问题等图 智慧城市蓝图综合来看，一个智慧能源社区的主要功能，可以从以下几个方面来阐释：
• 分散功能风险
• - 智慧社区可以应对灾害过后的能源供应问题，通过分布式的系统规避集中系统高风险
• 能效提升
• - 充分利用可再生能源供热供电- 热电联产技术
• 降低环境负荷
• - 有效减低碳排放
• 通过EMS（能源管理系统）建立高效电网
• - 需求侧响应- 中长期来看，避免热电厂的投资建设，优化社会资源配置。

智慧能源社区项目介绍

2010年，通过对20个城市的筛选，日本政府将四个城市作为的智慧社区的试点项目，这四个城市各具特色，其中包括：

-横滨市，作为一个大型城市，是一个集中的住宅和商业区。

-丰田市，汽车行业和拥挤的生活区。-京都府关西科学城，教育研究中心，技术和能源效率中心。

-福冈县北九州市是一个重工业区，存在严重的污染问题。

此外，日本还展开了国内与国外之间的智慧社区合作项目，例如：

- 与突尼斯和摩洛哥在光伏领域的合作。

- 与英格兰和新加坡合作建立智慧社区试点项目。

- 日本公司联盟对印度危险性废物高产区古吉拉特邦智慧社区发展项目的帮助。

- 和越南和泰国政府之间的直接合作，其中新能源产业发展组织（NEDO）是合作的主要机构- 由日本500多家私营公司组成的智慧社区联盟（JSCA），共同支撑推动智慧社区的发展。

智慧能源社区的前进方向

近年来，智慧能源社区所需的基础技术已经得到了充分发展。此外，通过政府颁布实施的电力体制改革和其他相关举措，也将大大促进其经营环境的结构改善。同时，作为综合能源系统的社区，其关键组成部分，例如可再生能源设施，日本政府大力推行的能源农场（Ene-Farm），蓄电池和能源管理系统等，往往存在着价格昂贵的显著劣势，这阻碍了智能社区的推广和发展。目前综合来看，智能社区仍然面临着诸多问题与挑战，可以从以下几个方面进行改善：

1. 促进技术开发以降低组件价格和运营成本

2. 促进运营环境的发展，以便适当评估价值需求响应计划实现的供应能力

3. 通过明确利润结构，建立智慧（能源）社区的商业模式

通过以上几点目标，可以进一步促进智慧社区的发展，并建立起更多的商业模式。此外，信息通信技术（ICT）的使用可以改善政府与居民之间的关系，使后者能够更加积极地参与决策过程以及能源服务过程。然而在北九州的智慧社区项目的调研中显示，居民并不会主动参与区域能源的决策。因此，为了智慧社区的成功运营，需要更多的激励政策和手段，从而刺激消费者的主动参与性。

对我国的启示

能源危机和气候变暖是全球性的议题，我国在飞速发展的过程中，还面临着环境保护与空气治理方面的问题。日本智慧社区在能源领域主要着眼于供需两侧的智能化管理，通过结合各种先进技术，节约能源并提高能源效率。智慧社区项目目前在日本成绩斐然，在我国仍处于探索阶段，除了本文提到的能源领域外，智能社区相关的房地产商，物业公司，智能硬件与互联网企业等均有用武之地。我国与日本同作为亚洲国家，其社会结构与文化有诸多类似之处，城市人口密集，建筑集中，社区林立，市场潜力巨大，日本智能社区的经验可以为我们带来许多借鉴之处。例如如何从规划设计，如何有效推广执行，以及如何解决投资回报周期和环境收益之间的平衡等，均可以此为参考。此外，信息和通信技术（ICT）在其中扮演了十分重要的作用，若能充分发挥我们在这一领域的优势，因地制宜地发展适合我国的智能社区模式，将构建出更加宏伟的蓝图。