中國儲能網(wǎng)訊：日本的能源缺乏日益嚴重，同時負荷需求快速增長，可再生能源和新能源一直是日本關(guān)注的重點。日本在國內(nèi)能源日益緊缺、負荷日益增長的背景下、也展開了微電網(wǎng)研究、但其發(fā)展目標主要定位于能源供給多樣化、減少污染、滿足用戶的個性化電力需求。
日本專門成立了新能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織(NEDO)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)高校、企業(yè)與國家重點實驗室對新能源及其應用的研究。
日本采用的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖1 日本微電網(wǎng)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖
日本微電網(wǎng)的架構(gòu)允許燃氣輪機等旋轉(zhuǎn)發(fā)電設備直接接入到微電網(wǎng)同步運行，目前，日本的微電網(wǎng)研究集中在負荷跟蹤能力、電能質(zhì)量監(jiān)控、電力供需平衡、經(jīng)濟調(diào)度以及孤島穩(wěn)定運行等方面。
日本的微電網(wǎng)采用主從控制結(jié)構(gòu)，通過頂層能量管理系統(tǒng)統(tǒng)一對網(wǎng)內(nèi)的分布式電源進行管理和調(diào)度，保證為電網(wǎng)的暫態(tài)功率平衡，抑制對主網(wǎng)的影響。
日本的新能源綜合開發(fā)機構(gòu)NEDO一直支持微電網(wǎng)的研究和示范工程。NEDO在青森縣，愛知縣和京都縣建立了多個微電網(wǎng)示范工程。
在Hachinohe的微電網(wǎng)展示項目中，目標主要集中在研究間歇的可再生能源發(fā)電對微電網(wǎng)控制的影響，分布式電源包括：PV、小型風力機和生物質(zhì)能發(fā)電。
Aichi的微電網(wǎng)展示項目，主要研究分布式電源輸出功率對負荷功率變化的跟蹤能力。分布式電源包括各種不同的燃料電池。
Kyoto的微電網(wǎng)展示項目中的分布式電源既包括各種可再生能源發(fā)電，也包括各種燃料電池，目標是研究建立在通信基礎上的能源管理系統(tǒng)。
Sendai的微電網(wǎng)展示項目則包括不同類型的分布式電源和不同類型的負荷(直流負荷和交流負荷)，并且采用了一些保證負荷側(cè)供電質(zhì)量的裝置。
青森縣示范工程規(guī)模較大，包括為市政廳，4所中小學，供水管理局供電。全部采用可再生能源進行供電和供熱，控制目標是6分鐘內(nèi)供需不平衡控制在3%以內(nèi)。該控制目標在測試過程中得到了很好的完成，并孤網(wǎng)運行一周。
圖2 日本青森縣八戶市微電網(wǎng)系統(tǒng)
Sendai微電網(wǎng)示范工程也是微電網(wǎng)中的一個典型代表，其將供電質(zhì)量分不同的等級，針對不同電能質(zhì)量的符合具有相應的補償設備，并根據(jù)不同等級進行不同質(zhì)量的供電。
圖3 Sendai微電網(wǎng)示范工程
日本的清水集團及日本的東京燃氣也建立了包含燃氣輪機、光伏等微型電源及儲能電池的微電網(wǎng)示范系統(tǒng)。
日本微電網(wǎng)技術(shù)體系主要集中在如何更好地利用可再生能源，同時提供用電的可靠性。
此外，日本學者提出了靈活可靠性和智能能量供給系統(tǒng)(Flexible Reliability and Intelligent Electrical Energy DeliverySystem, FRIENDS),利用FACTS(Flexible Ac Transmission Systems)元件快速靈活地控制性能，實現(xiàn)對配電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并滿足用戶的多種電能質(zhì)量需求。
但是，日本的微電網(wǎng)不具備‘即插即用’的功能，而是強調(diào)分布式電源類型的多樣化。
