漂浮在大海上的毛伊島擁有15.5萬(wàn)人口(2010年)，面積僅為1883.5平方公里。這座島嶼上開(kāi)展著名為“JumpSmartMaui”的智能電網(wǎng)項(xiàng)目。該項(xiàng)目屬于日本獨(dú)立行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)的“島嶼區(qū)域智能電網(wǎng)驗(yàn)證事業(yè)”，作為島嶼電力系統(tǒng)的樣板，如今成為關(guān)注的焦點(diǎn)。項(xiàng)目的目標(biāo)是“到2030年，使可再生能源占到全島發(fā)電量的40%”。系統(tǒng)由日立制作所主導(dǎo)建設(shè)。現(xiàn)在正在征集40戶(hù)家庭和200輛純電動(dòng)汽車(chē)(EV)的協(xié)助測(cè)試員(志愿者)。毛伊島“JumpSmartMaui”實(shí)證項(xiàng)目的目的和計(jì)劃這是NEDO的實(shí)證項(xiàng)目，以日立制作所為核心推進(jìn)。

規(guī)模小、效率低

島嶼面臨的電力系統(tǒng)課題是電網(wǎng)獨(dú)立于其他島嶼，規(guī)模很小。毛伊島的發(fā)電基本依靠島內(nèi)的火電站。不僅對(duì)于原油的依賴(lài)度高，而且在規(guī)模上也效率低下，從而導(dǎo)致了電費(fèi)高漲。甚至達(dá)到了美國(guó)本土的3倍。

面對(duì)這樣的情況，可以想到的對(duì)策就是充分利用可再生能源。實(shí)際上，整個(gè)夏威夷州都在努力普及自然能源。在毛伊島，普通家庭正在普及太陽(yáng)能發(fā)電。而且還建設(shè)了3座風(fēng)電場(chǎng)，并且投入了使用。

但其中也存在島嶼才會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。一是全島的耗電量小，所以發(fā)電會(huì)產(chǎn)生剩余。毛伊島的耗電量峰值出現(xiàn)在傍晚多數(shù)人洗澡的時(shí)段。而在其他時(shí)段，剩余的電力都是白白浪費(fèi)。結(jié)果造成了電力系統(tǒng)成本高、效率低。因?yàn)椴辉咐速M(fèi)，毛伊島現(xiàn)在只使用一座風(fēng)電場(chǎng)。

二是如果把可再生能源與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)整合，會(huì)出現(xiàn)頻率變化等穩(wěn)定性方面的問(wèn)題。尤其是總發(fā)電量小的時(shí)候，可再生能源占整體的比例會(huì)增大，因而難以控制。

因此，這就需要建設(shè)能夠在充分利用風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的同時(shí)，高效穩(wěn)定供電的智能電網(wǎng)。

利用電動(dòng)汽車(chē)吸收剩余電力

其實(shí)，毛伊島還面臨著另一個(gè)重大課題。那就是路面上的汽油車(chē)數(shù)量眾多。島內(nèi)沒(méi)有鐵路，出行方式基本只有開(kāi)車(chē)。與電能一樣，因?yàn)槭菎u嶼，所以汽油價(jià)格也高。汽油的價(jià)格也是美國(guó)本土的1.5倍左右。

要想改善這一情況，把汽油車(chē)換成純電動(dòng)汽車(chē)(EV)是一種有效的手段。這樣就可以將智能電網(wǎng)與EV結(jié)合起來(lái)加以利用。比方說(shuō)，日產(chǎn)汽車(chē)的EV“LEAF”(聆風(fēng))的電池?fù)碛?4千瓦時(shí)的容量。毛伊島正可以大量普及EV。因此，JumpSmartMaui采用了促進(jìn)EV普及，與EV電池聯(lián)動(dòng)的方案。

以40戶(hù)家庭志愿者、160位純電動(dòng)汽車(chē)志愿者為對(duì)象，對(duì)剩余的電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)存。通過(guò)利用EV進(jìn)行逆流供電，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電力調(diào)配。

普及EV可以節(jié)省油費(fèi)。因?yàn)槭菎u嶼，EV的連續(xù)行駛距離也不會(huì)受到太大的考驗(yàn)?，F(xiàn)在，EV測(cè)試員的家中已經(jīng)安裝了普通充電器，島內(nèi)還設(shè)置了5處快速充電器?；究蓾M(mǎn)足需要。按照預(yù)定，快速充電器今后將增加到20臺(tái)左右。

只要能做到統(tǒng)一管理EV的電池，把剩余的電能充入EV電池，按需使用，就可以減少電能的浪費(fèi)。與此同時(shí)，通過(guò)在家庭中普及溫水器，利用剩余的電能燒水，還可以進(jìn)一步提高用電效率。

這樣一來(lái)，發(fā)電效率必然也將隨之提高。而且，通過(guò)使EV電池成為可再生能源的“必經(jīng)之路”，還可以解決電能向電網(wǎng)逆流時(shí)發(fā)生的頻率變化等課題。

JumpSmartMaui的關(guān)鍵在于自主分布控制電池和溫水器的“μDMS”(DistributionManagementSystem)與“EV控制中心”(EVECC)。設(shè)置在毛伊電力公司數(shù)據(jù)中心的管理系統(tǒng)能夠掌握EV的位置等數(shù)據(jù)，經(jīng)由設(shè)在各個(gè)地區(qū)的μDMS，管理并控制各個(gè)家庭中EV電池的充放電。

上面所述的EV普及與自主分布控制相當(dāng)于JumpSmartMaui的第一階段。計(jì)劃在第二階段，對(duì)已經(jīng)老化的毛伊電力的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行更新重建。屆時(shí)要限制總?cè)萘浚瑢?shí)現(xiàn)更高效的電力系統(tǒng)，為此，有關(guān)方面正在研究充分利用需求響應(yīng)等方法。使供電量與需求量達(dá)到平衡，通過(guò)錯(cuò)峰等方式，實(shí)現(xiàn)靈活的環(huán)境。

大力爭(zhēng)取居民參與

在推進(jìn)項(xiàng)目方面，構(gòu)建讓居民積極參與活動(dòng)的框架，比構(gòu)建機(jī)制更重要。即使構(gòu)建起了機(jī)制，如果得不到使用，也沒(méi)有任何意義。因此，日立十分注重爭(zhēng)取居民的參與。

比方說(shuō)舉辦啟動(dòng)活動(dòng)。邀請(qǐng)著名的夏威夷音樂(lè)家到一座EV充電站，向居民普及JumpSmartMaui的概念。

另一種宣傳方式是充電站包裝?？焖俪潆娖魇前咨v長(zhǎng)的長(zhǎng)方體。單獨(dú)設(shè)置一處雖然并不礙眼，但白色充電器如果一字排開(kāi)，看上去很煞風(fēng)景。

這就需要靠包裝來(lái)解決。日立向居民征集包裝設(shè)計(jì)，舉辦了大賽。結(jié)果非常好。居民積極參與，優(yōu)秀作品得到了采用，貼在充電器表面。這除了有助于增進(jìn)居民的意識(shí)，還有望起到杜絕破壞藝術(shù)作品等行為的效果。