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富士通微電網(wǎng)控制節(jié)能
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責(zé)任編輯:glen
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發(fā)表時間:2013-04-22 00:00:00
富士通公司從2012年5月起,在川崎工廠主樓5樓進行著微電網(wǎng)實證實驗。通過在主樓屋頂?shù)忍幵O(shè)置太陽能電池板,在地下設(shè)置蓄電池,可滿足該樓層約2成的電力需求。
備有1萬多個方案
富士通新一代技術(shù)計算開發(fā)本部應(yīng)用程序開發(fā)統(tǒng)管部高級經(jīng)理仲尾由雄說:“僅采用太陽能電池板是不夠的。因為本公司是計算機公司,因此還計劃利用信息通信技術(shù),高效率利用硬件。”“微電網(wǎng)實證實驗”力爭在提高業(yè)務(wù)效率的同時,減輕環(huán)境負(fù)荷,是富士通在全公司推進的“環(huán)境參考項目”的一環(huán)。
在太陽能發(fā)電量較多、電力有剩余時,將電能存儲在蓄電池中,在電力不足時加以利用。并且,在預(yù)計會出現(xiàn)陰天及下雨天時,事先利用電價較低的夜間電力蓄電,在白天電力需求較大時加以利用。
太陽能發(fā)電的輸出功率變動較大,難以預(yù)測。2007年的研究結(jié)果顯示,如果以1小時為單位對前一天的電力輸出進行預(yù)測,其誤差高達35%左右。即使在當(dāng)天白天利用實際數(shù)據(jù)及氣象預(yù)報對預(yù)測進行修正,誤差也僅能縮小到30%左右。
于是,富士通決定以東京都的氣象數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ),計算出太陽能電池板上的日照量。在計算機上安裝制定運轉(zhuǎn)計劃的系統(tǒng),以過去的耗電量及發(fā)電量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),輸入1萬多個方案。
制定運轉(zhuǎn)計劃的“控制系統(tǒng)”對太陽能電池板上的日照量、蓄電池剩余電量及微電網(wǎng)上的電表進行監(jiān)控。并將這些實測值發(fā)送給“運用計劃制作系統(tǒng)”。運用計劃制作系統(tǒng)將實測值與1萬多種預(yù)測方案進行對照,選出最相近的方案,并將該運轉(zhuǎn)計劃送回控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)基本上會根據(jù)計劃,對太陽能發(fā)電設(shè)備及蓄電池等設(shè)備進行控制。以往利用類似的系統(tǒng),通常是決定使用蓄電池的時間,由定時器進行啟動,而此次富士通率先采用了嶄新的方式,就是根據(jù)模擬來決定充放電。
一天內(nèi)可多次通過這種優(yōu)化模擬進行修正控制。首先,根據(jù)天氣預(yù)報設(shè)想清晨的日照量,以此為基礎(chǔ)設(shè)定最佳運轉(zhuǎn)計劃,并開始運轉(zhuǎn)。事先確定修正計劃的時間。從開始運轉(zhuǎn)的時間到預(yù)定修正計劃的時間,根據(jù)這段時間內(nèi)的狀況變化,事先制定多個可供選擇的運轉(zhuǎn)計劃方案。等到了修正計劃的時間,則根據(jù)這時的日照量及蓄電池的剩余電量,選出最佳運轉(zhuǎn)計劃方案。此時還將設(shè)定下次修正計劃的時間,制定下一個運轉(zhuǎn)計劃方案。通過多次調(diào)整計劃,以取得最大運用效果。
高峰用電量削減23%
川崎工廠主樓5樓從電網(wǎng)接受的電力削減了7%左右。這是因為,雖然太陽能電池板的發(fā)電量為用電需求的20%左右,但充放電控制裝置等造成的電力損失卻占13%左右。
對于在中小規(guī)模樓宇中安裝能源管理系統(tǒng)(BEMS),通過云計算等,利用集中管理系統(tǒng)提供支援服務(wù)的“建筑物能源管理系統(tǒng)集成商”(BEMS Aggregator),日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省提出了予以扶植的方針,截至2012年4月,已選定21家企業(yè)。富士通也是其中之一。該公司高級經(jīng)理仲尾表示:“我們希望將川崎工廠微電網(wǎng)實證實驗取得的成果,也應(yīng)用于以地區(qū)為單位對能源進行預(yù)測及控制的集成商。”
富士通的微電網(wǎng)實證實驗每小時修正一次運轉(zhuǎn)計劃,截至2012年12月,已取得了高峰用電量平均削減23%的效果。為了削減高峰用電量,多是采用預(yù)測當(dāng)天日照量最低值的方法,但現(xiàn)已確認(rèn),采用富士通在實驗中實施的反復(fù)模擬法,偏差小。
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