智能電網(wǎng)的開發(fā)早已成為世界熱門的話題，日本是其中少數(shù)幾個(gè)先進(jìn)國家之一，不少經(jīng)驗(yàn)值得學(xué)習(xí)和借鑒。
智能電網(wǎng)是有效利用太陽能發(fā)電等綠色能源的先進(jìn)技術(shù)之一。太陽能相對(duì)于化石燃料而言，取之不盡，用之不竭，一小時(shí)照射到地球的太陽光轉(zhuǎn)化成電，夠全世界消費(fèi)一年，同時(shí)，太陽能發(fā)電不排放讓地球變暖的二氧化碳?xì)怏w，是人類的最佳選擇。日本一方面能源匱乏，除核電外，能源自給率只有4%，石油依賴度為50%；另一方面，由于《京都議定書》從2005年生效，和1990年相比，日本從2008年至2012年，二氧化碳等溫室效應(yīng)氣體排放量有義務(wù)減少6%，這些客觀因素逼迫日本大力發(fā)掘智能電網(wǎng)的潛力。
就日本國情而言，智能電網(wǎng)的主角由蓄電池充當(dāng)，因?yàn)樵谶@一領(lǐng)域，日本的技術(shù)領(lǐng)先于世界。
鋰離子蓄電池是電極使用鋰材料的充電電池，鋰離子電池蓄電能力是鉛酸電池的3至4倍，是混合動(dòng)力車用鎳氫蓄電池的兩倍，旭化成公司1985年在世界上首次開發(fā)成功鋰離子電池，1991年索尼公司作為產(chǎn)品把鋰離子電池推向市場(chǎng)。因此，鋰離子電池被日本媒體稱之為“出生在日本的電池”。2008年度，日本企業(yè)在全世界的市場(chǎng)份額為60%以上。
然而，目前使用的鋰離子電池蓄電量太小，多用于手機(jī)、筆記本電腦等攜帶裝置，但若作為太陽能發(fā)電的蓄電池還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。據(jù)介紹，家用蓄電池的容量大約需要5千瓦時(shí)，相當(dāng)于手機(jī)鋰離子電池的1700倍。
好在日本大型鋰離子蓄電池的研發(fā)正在緊鑼密鼓地進(jìn)行。三菱電機(jī)公司把直徑1.8厘米，高6.5厘米的圓筒狀鋰離子電池連接在一起，同時(shí)蓄電，已經(jīng)試驗(yàn)成功，3月推出由312個(gè)鋰離子電池構(gòu)成的小型組合蓄電池，蓄電能力達(dá)1.6千瓦時(shí)，價(jià)格為20萬日元。把開發(fā)出的小型組合蓄電池再進(jìn)一步接起來，可以變成更大的蓄電池，利用太陽能發(fā)電的停車場(chǎng)、便利店等均可使用，可以為電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托充電，也可用于夜間照明。同理，更多地連接大型蓄電池，可制出“巨大”蓄電池。今年秋天，三菱電機(jī)公司位于兵庫縣的工廠計(jì)劃把29萬個(gè)筆記本電腦用鋰離子電池連接在一起，蓄電容量達(dá)1500千瓦時(shí)，該工廠設(shè)置有功率為1000千瓦時(shí)的太陽能電池板，太陽能發(fā)電的電量可全部蓄存起來。目前，研發(fā)大型蓄電池的公司越來越多，三菱重工業(yè)公司和九州電力公司把448個(gè)組合蓄電池連接起來成功制成蓄電容量為132千瓦時(shí)的大型蓄電池。
野村證券金融研究所的有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，日美歐研究智能電網(wǎng)的投資到2030年累計(jì)將達(dá)12510億美元，其中用于蓄電池的開發(fā)費(fèi)用約占60%。日本國內(nèi)在這方面的投資到2020年累計(jì)將達(dá)5萬億日元。蓄電池之于智能電網(wǎng)的重要性可見一斑。
智能電網(wǎng)需要把各種各樣的設(shè)備連接在一起，因此需要統(tǒng)一規(guī)格，目前美國奧巴馬政府培育新興產(chǎn)業(yè)大力支持智能電網(wǎng)開發(fā)，美國國際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所正在把相關(guān)技術(shù)變成國際標(biāo)準(zhǔn)，歐洲與之對(duì)抗正在制定不同的國際標(biāo)準(zhǔn)。日本想搭美國的便車，把自己拿手的蓄電池控制系統(tǒng)、送電和配電裝置等技術(shù)變成國際標(biāo)準(zhǔn)，于是積極與美國合作進(jìn)行智能電網(wǎng)試驗(yàn)。目前，最重要的合作有兩項(xiàng)，一項(xiàng)是日美兩國在沖繩縣和美國夏威夷州合作試驗(yàn)智能電網(wǎng)。另一項(xiàng)是日本行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)和日本的30家大型公司與美國新墨西哥州共同合作，明年秋天在美國對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)是美國尖端科技研究所集中的洛斯阿拉莫斯和該州最大的城市阿爾巴卡奇，主要進(jìn)行面向家庭的試驗(yàn)，建設(shè)集中先進(jìn)技術(shù)的使用智能電網(wǎng)住宅。日本除了新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所參加之外，還有東芝、日立、清水建設(shè)公司等，美國有洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室參加，通過共同實(shí)驗(yàn)。
日本計(jì)劃在2030年全部普及智能電網(wǎng)。同時(shí)，日本官民一體全力推動(dòng)在海外建設(shè)智能電網(wǎng)，環(huán)境能源領(lǐng)域是本月剛剛出臺(tái)的日本新增長(zhǎng)戰(zhàn)略的重點(diǎn)新興產(chǎn)業(yè)，到2020年計(jì)劃創(chuàng)出超過50萬億日元的市場(chǎng)，增加就業(yè)140萬人。其中智能電網(wǎng)是重要的一環(huán)。
值得一提的是，日本在智能電網(wǎng)方面出現(xiàn)了重視與中國合作的態(tài)勢(shì)，日立公司5月決定在中國天津環(huán)保生態(tài)城就實(shí)驗(yàn)智能電網(wǎng)與中國合作。今年4月中旬在奈良舉行東北亞名人會(huì)議，中日韓代表在環(huán)境能源小組會(huì)議上就下一代電網(wǎng)合作進(jìn)行了熱烈的討論，當(dāng)時(shí)作為伊藤忠商事公司顧問參加會(huì)議的丹羽宇一郎呼吁中日韓包括美國就智能電網(wǎng)開發(fā)進(jìn)行合作，現(xiàn)在丹羽宇一郎被任命為日本駐中國大使，相信他會(huì)在這方面起到一定推動(dòng)作用。