六所村（Rokkasho）日本本州島北端的一個(gè)恬靜的小村莊，這個(gè)驗(yàn)證計(jì)劃的第一步，就是要將這個(gè)小村莊與世隔絕起來(lái)，換句話說(shuō)，這個(gè)村子的所有水電輸入都要被切斷。村子要依靠自身來(lái)獲取能源與自來(lái)水。

　　工程師們?yōu)檫@所村子建立了世界上第一個(gè)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)、大面積太陽(yáng)能光伏電池組以及大容量電池存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合在一起的“智能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”。這套光伏與風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)除了能供應(yīng)村民日常所需用電之外，還能給純電動(dòng)汽車和插電式的混合動(dòng)力車充電。此外，設(shè)在村里的相關(guān)科技工程機(jī)構(gòu)的用電也依仗這套“智能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”。這一驗(yàn)證計(jì)劃為期兩年，其目的是在成本、效率以及可靠性方面測(cè)試“智能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”的實(shí)際可行性。

　　這套“智能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”的樞紐是6個(gè)“智能屋”。配備不同的能源管理系統(tǒng)和自動(dòng)測(cè)光裝置，測(cè)光裝置可以監(jiān)測(cè)光源的方向，以便隨時(shí)調(diào)整光伏電池板的太陽(yáng)迎角，從而最大限度地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。村?nèi)所有的照明系統(tǒng)全部采用LED光源，全村的照明用電負(fù)荷僅僅相當(dāng)于一臺(tái)普通冰箱的用電量。此外，豐田在村子里還建立了8臺(tái)充電站，可供8輛電動(dòng)汽車或可插電式混合動(dòng)力汽車充電。

　　一直以來(lái)，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)都遵循一個(gè)原則，即“用多少電發(fā)多少電”，電力部門根據(jù)用電的負(fù)載的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)來(lái)調(diào)整發(fā)電量。如果用電量出現(xiàn)瞬時(shí)下跌，而電力部門來(lái)不及對(duì)發(fā)電量進(jìn)行調(diào)整的話，那么在這個(gè)瞬時(shí)就會(huì)產(chǎn)生巨大的能源浪費(fèi)，多余的電能會(huì)被揮霍掉?！半娔軣o(wú)法儲(chǔ)存”在電力部門中是一個(gè)共識(shí)——因?yàn)橐袁F(xiàn)在的科技力量，我們無(wú)法制造一個(gè)足夠大的蓄電池來(lái)滿足這種不實(shí)際的需求。

　　但是對(duì)于六所村這么一個(gè)小村莊而言，電能的儲(chǔ)存不但是可行的，而且是必需的。在六所村，多余的電能將被儲(chǔ)存在地板電池里，以備夜間和冬季取暖使用。為了在冬季保證電池的電離活性，防止電池容量出現(xiàn)低溫衰減現(xiàn)象，電池被設(shè)計(jì)在“智能屋”地板下比較深的恒溫地窖中。

　　除了太陽(yáng)能光伏之外，日本全國(guó)都處在臺(tái)風(fēng)區(qū)。在以前，臺(tái)風(fēng)是災(zāi)難，現(xiàn)在卻是一種相當(dāng)理想的綠色能源。一般而言，臺(tái)風(fēng)季節(jié)基本上看不見(jiàn)太陽(yáng)，因此光伏電池不會(huì)發(fā)生太大作用，這個(gè)時(shí)候就要靠風(fēng)力發(fā)電來(lái)滿足用電需求。因此，“夸父”計(jì)劃不是單單靠太陽(yáng)能來(lái)打天下。

　　每個(gè)“智能屋”都配備有TSC豐田智能中心（ToyotaSmartCentre）管理系統(tǒng)，TSC實(shí)際上是一套智能的電力調(diào)度以及交易核算系統(tǒng)，如果某個(gè)“智能屋”用電量過(guò)大以至于入不敷出，該“智能屋”的配套TSC會(huì)自動(dòng)向鄰居發(fā)出電力調(diào)度請(qǐng)求。接收到請(qǐng)求的“智能屋”，其TSC會(huì)根據(jù)自身的用電量、用電習(xí)慣以及電池中的電能儲(chǔ)量來(lái)計(jì)算是否擁有多余的電能可供對(duì)外調(diào)度。如果可行，各個(gè)“智能屋”之間的TSC將會(huì)根據(jù)當(dāng)天即時(shí)發(fā)電量的多少，來(lái)討論商議出一個(gè)對(duì)外調(diào)度電能的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)——例如現(xiàn)在是艷陽(yáng)高照或是狂風(fēng)大作的季節(jié)，獲取電能相對(duì)容易，這時(shí)候?qū)ν庹{(diào)度電能收費(fèi)就“便宜點(diǎn)”；而在既不刮風(fēng)又無(wú)日照的陰天，由于電能轉(zhuǎn)化率低，這個(gè)時(shí)候若是有人上門要求“借電”，收費(fèi)自然不菲。不過(guò)這些交易都是在瞬間自動(dòng)完成的，房主可能并不知情，TSC要做的就是提醒房主，由于用電量過(guò)大，已經(jīng)向鄰居發(fā)出了調(diào)度申請(qǐng)，然后TSC會(huì)通過(guò)一個(gè)特殊的電子賬戶自動(dòng)完成轉(zhuǎn)賬。如果賬戶上的資金用完，房主必須向賬戶充值才能讓TSC正常工作，否則TSC在需要的時(shí)候無(wú)法向鄰居申請(qǐng)用電調(diào)度。而對(duì)于對(duì)外售電的房主來(lái)說(shuō)，如果自己節(jié)約用電有功，賬戶上賺取的電費(fèi)在積累到一定數(shù)值后，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)至房主指定的的銀行賬戶。通過(guò)這種方式，TSC可以充分調(diào)動(dòng)起房主節(jié)約用電的意識(shí)。

　　另外，“智能屋”中還配備了冬季供暖系統(tǒng)，遍布地板和墻壁內(nèi)的太陽(yáng)能和電能熱水管可在冬季讓屋內(nèi)溫暖如春。不過(guò)要達(dá)成這項(xiàng)要求，就意味著“智能屋”必須在隔熱保溫措施方面做到極致。最后，“夸父”計(jì)劃還可對(duì)用于監(jiān)測(cè)社區(qū)電力狀況的TSV豐田智能可視（ToyotaSmartVision）系統(tǒng)，HEMS家庭能量監(jiān)控系統(tǒng)（HomeEnergyMonitoringSystems），智能電話系統(tǒng)和新開(kāi)發(fā)的車內(nèi)影音單元進(jìn)行完整的測(cè)試。

　　由于地少人多，豐田的“夸父”計(jì)劃在日本本土?xí)簳r(shí)還只能以“社區(qū)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)驗(yàn)證計(jì)劃”的面目出現(xiàn)，而對(duì)于設(shè)在英國(guó)德比郡的豐田英國(guó)公司Burnaston工廠來(lái)說(shuō)，“夸父”計(jì)劃卻是實(shí)實(shí)在在存在的——在這里，豐田擁有自己的太陽(yáng)能電站，這個(gè)電站是豐田公司和英國(guó)天然氣公司（BritishGas）之間的合作項(xiàng)目。

　　這個(gè)光伏電站耗資超過(guò)1000萬(wàn)英鎊，這筆錢由豐田公司支付，英國(guó)天然氣公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)安裝。該計(jì)劃在2011年初獲得了德比郡地方規(guī)劃管理部門的批準(zhǔn)，批準(zhǔn)用地是一塊位于豐田Burnaston工廠邊上的低洼地塊。該地的地質(zhì)條件決定了在這塊地上無(wú)法修建廠房，就算將其開(kāi)辟成停車場(chǎng)，平整起來(lái)也頗為費(fèi)勁?？傊谟?guó)人眼里，這是一塊沒(méi)有任何價(jià)值的土地。英國(guó)天然氣公司的安裝工作從2011年6月份開(kāi)始，一個(gè)月后第一組光伏電池陣列投入使用。到2011年的年底，這個(gè)光伏電站將全面投入運(yùn)行。

　　在相當(dāng)于四個(gè)半足球場(chǎng)面積的90000平方米的規(guī)劃用地內(nèi)，17000塊太陽(yáng)能光伏電池組成了這一壯觀的陣列；每一塊光伏電池板都有1.8平方米見(jiàn)方；整個(gè)光伏電站的理論裝機(jī)容量為4100千瓦，每年產(chǎn)出460萬(wàn)千瓦時(shí)的電能；如果這些電能用于燒開(kāi)水泡茶的話，這個(gè)電站每年可以讓豐田英國(guó)公司的員工泡1.5億杯茶；該電站投入運(yùn)營(yíng)的話，每年節(jié)省排放二氧化碳200萬(wàn)噸……看起來(lái)很唬人是不是？實(shí)際上該電站的發(fā)電能力還不到中國(guó)三峽水電站的千分之一；而且一旦陽(yáng)光不足，其發(fā)電量還將受到直接影響。為了最大程度地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，工程師測(cè)定了太陽(yáng)在一年中的運(yùn)動(dòng)軌跡，讓光伏電池陣列排放方向和太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡方向一致，但可惜的是這套電池陣列并沒(méi)有像日本本州島六所村的“社區(qū)智能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”那樣配備有自動(dòng)測(cè)光調(diào)向裝置，換句話說(shuō)，光伏電池板無(wú)法像向日葵那樣隨時(shí)調(diào)整采光迎角，這讓光伏電池板的發(fā)電效率大打折扣。據(jù)推測(cè)，工程師們之所以舍棄自動(dòng)測(cè)光調(diào)向裝置，應(yīng)該是成本限制所致。

　　另外必須注意的是，這個(gè)環(huán)保綠色電站并不和英國(guó)電力系統(tǒng)并網(wǎng)，僅僅屬于豐田英國(guó)公司的“私家”電站，該電站所發(fā)電能直接供應(yīng)豐田Burnaston工廠的Auris混合動(dòng)力車和Avensis轎車兩條生產(chǎn)線，這些電能可保證兩條生產(chǎn)線每年生產(chǎn)7000輛左右的產(chǎn)品——其實(shí)這個(gè)數(shù)目相對(duì)于豐田公司的每年的出貨量來(lái)說(shuō)是相當(dāng)小的。因此，該電站并沒(méi)有像之前的“社區(qū)智能聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)”那樣配備有電能儲(chǔ)存系統(tǒng)，因?yàn)橄鄬?duì)于巨大的生產(chǎn)用電需求來(lái)說(shuō)，電站的發(fā)電量根本不可能產(chǎn)生剩余，工人上班的時(shí)候電站自動(dòng)開(kāi)工，日落之后工人下班，電站也自動(dòng)關(guān)閉，其工況完全和工廠同步。

　　其實(shí)，這個(gè)光伏電站充其量是豐田豐田Burnaston工廠的補(bǔ)充能源方案，并非用來(lái)挑大梁。豐田Burnaston工廠的大部分用電依舊要倚仗英國(guó)電力公司，“夸父”計(jì)劃依然任重道遠(yuǎn)。不過(guò)，我們從另一方面看，光伏電站似乎又具有相當(dāng)大的前景和誘惑——有人質(zhì)疑光伏電站發(fā)電能力低下，但又有人反駁說(shuō)，如果把三峽庫(kù)區(qū)蓄水后的水淹面積全部鋪上太陽(yáng)能光伏電池板，其發(fā)電能力恐怕還在三峽水電站之上，而且不會(huì)對(duì)小氣候以及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境產(chǎn)生任何疑似不良影響——這種說(shuō)法很有說(shuō)服力。鋪設(shè)面積如此之大的太陽(yáng)能超級(jí)電站，其建設(shè)費(fèi)用卻不會(huì)比三峽水電站的建設(shè)費(fèi)用多，而且建設(shè)速度更快，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用更是堪稱零成本……這一點(diǎn)恐怕很難予以反駁。

　　英國(guó)天然氣公司的工程師總結(jié)出光伏電站的優(yōu)點(diǎn)：第一，能讓有著充足光照的不毛之地發(fā)揮出客觀的經(jīng)濟(jì)效益；第二，建設(shè)工期快，其主要建設(shè)程序只有三項(xiàng)（搭架、光伏電池板安裝、聯(lián)網(wǎng)），無(wú)需移民修壩，無(wú)需看煤老板的臉色；第三，無(wú)論是建設(shè)還是運(yùn)營(yíng)，都不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何影響；第四，建造運(yùn)營(yíng)成本低廉，在中國(guó)，一個(gè)60萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量的火電站其建造費(fèi)用和20年的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用至少需要50億英鎊，而60萬(wàn)千瓦的光伏電站僅僅需要20億英鎊足矣，而且時(shí)間越長(zhǎng)，光伏電站的運(yùn)營(yíng)成本還將進(jìn)一步降低。

　　根據(jù)以上原則，我們不妨幻想一下，當(dāng)石油和煤炭資源用盡之后，未來(lái)北非國(guó)家將成為全球富庶之地，不為別的，單單是撒哈拉沙漠的太陽(yáng)能資源就能滿足全球用電需求。800萬(wàn)平方公里的不毛之地，可以建設(shè)相當(dāng)于8000萬(wàn)個(gè)豐田Burnaston太陽(yáng)能電站，實(shí)際裝機(jī)容量將超過(guò)3000億千瓦時(shí)，這個(gè)規(guī)模相當(dāng)于5000個(gè)三峽水電站……而反觀中國(guó)境內(nèi)，單單是一個(gè)西藏就能讓國(guó)內(nèi)所有的火電廠以及水電站退休。或許以上說(shuō)法過(guò)于樂(lè)觀了，因?yàn)樘?yáng)能電站的真正軟肋在于不能全天候工作，哪怕在日照強(qiáng)烈的地區(qū)，夜晚總歸是有的。

　　在夜間，光伏電站無(wú)能為力，這就意味著我們的夜晚一片漆黑。于是又有科學(xué)家提出了“壓縮氣體”發(fā)電的設(shè)想，其方案很簡(jiǎn)單，在白天用富余的光伏電力壓縮大量空氣儲(chǔ)存起來(lái)，然后在夜晚用這些高壓空氣推動(dòng)傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。根據(jù)這一設(shè)想發(fā)散思維，我們還能修建完全密封的落差水庫(kù)，利用白天富余的太陽(yáng)能電力將下水庫(kù)的水抽到上水庫(kù)，晚上則利用兩個(gè)水庫(kù)之間的水位落差進(jìn)行發(fā)電……盡管在這種變相的儲(chǔ)能過(guò)程中會(huì)損失一部分能量，但至少是可以接受的。

　　有時(shí)候，夢(mèng)和現(xiàn)實(shí)僅僅一步之遙。