電力科技信息

美國正式推廣第一代“車輛到電網集中管控系統”

美國西南研究院（SwRI）日前開始正式推廣第一代車輛到電網（V2G）集中管控系統，用來管理控制大批量電動汽車的充電操作，早些時候該系統已經得到了德克薩斯州電力可靠性委員會（ERCOT）的認證。當電網頻率遠低于正常工作頻率60 Hz時，SwRI研發的這套系統可以自動推遲汽車充電時間，此創新型智能電網管控系統意味著支持穩定電能輸送的技術已逐步走向成熟。

電能在人們需要的時候必須立刻能夠使用，但電能儲存技術一直是困擾人們的難題。因為供電設備向電網提供的能量和人們需求的消耗量始終有波動，很難達到長時間的均衡，所以像ERCOT這樣的組織機構必須不斷調整向電網供應的電量，以保證電能維持在合適的頻率等級上；當頻率脫離正常范圍值的時候，這些機構還必須對供電量做出快速高效的調節。風能、潮汐能等替代能源也會出現供電頻率的波動，面對這些穩定性不夠高的情況，SwRI研發的技術就非常實用了，可以幫助把這些綠色能源有效地整合到電力基礎設施中。

SwRI車輛到電網集中管控系統是商用電能技術研究中心（CCET）智能電網示范項目的一部分，該項目得到美國復蘇和再投資法案的授權，由CCET和美國能源部共同提供資金支持完成。

SwRI管控系統在不間斷分析電網頻率的基礎上，對大量電動車輛的充電操作進行管控：當電網頻率低于ERCOT規定的最低值時，該系統將自動停止對部分車輛的充電，以降低整個電網的負載，使電網頻率恢復到正常范圍。

SwRI研發的集合系統也是ERCOT快速響應管控服務（FRRS）試點工程的重要組成部分，該項目的目的是為了提高電網頻率偏移發生時的響應速度。發電設備根據負載設備消耗電能變化增加或減少供電量，在常規的頻率管控服務中響應時間在幾秒到幾分鐘不等；快速響應管控服務要求發電設備對電網負載變化產生及時響應，幫助減小頻率降低程度，保證頻率始終維持在正常范圍內。

SwRI車輛到電網集中管控系統得到ERCOT的認證是非常重要的，因為只有這樣，接受電網服務的電動汽車用戶才能得到切實的利益，舉例來說：用戶在不使用電動汽車的時候把電動汽車接入電網，用電高峰時電動汽車的電池組中的電能輸送到電網，用戶可以得到額外的收入。SwRI面對的最大挑戰是如何讓嵌入式系統實時不間斷監測、記錄電網頻率和能量等級，并在少于1 s的時間內做出響應；最終他們出色地解決了這個問題，考慮到所有硬件和軟件延時，SwRI系統的響應時間低于0.5 s。

SwRI管控系統檢測到電網頻率低于規定值的時候，系統自動停止對車輛充電，直到電網頻率恢復到正常值才會再次為車輛充電。自動控制是該系統最大的優勢，有助于節省人為干預造成的時間損失，也讓ERCOT每時每刻都掌握當前電網電能數據。

來源：蓋世汽車網

2013年美國創光伏安裝新紀錄

1月13日，根據NPD Solarbuzz最新北美光伏市場季度報告 （North America PV Markets Quarterly）表明，2013年美國太陽能光伏新安裝量創紀錄地達到4.2 GW，比2012年增長15%，成為繼亞太之后全球第二大光伏市場。

2013年四季度的美國太陽能光伏安裝量也創下了新記錄，高達近1.4 GW，相當于3個月中白天每小時安裝1 MW太陽能電池板。

NPD Solarbuzz高級分析師Michael Barker表示：“每年的最后一個季度，美國都能創造太陽能光伏安裝季度新記錄。現在美國平均的季度安裝量已超過1 GW?！?/p>

大型電站項目主導了2013年美國光伏市場，在新增需求中占比超過80%。其中地面電站（包括大部分公共事業電站）達到3 GW，僅四季度便超過了1 GW。大型屋頂項目的需求量超過了500 MW，與前幾年水平相當。

包括住宅及小型非住宅在內的小型光伏電站2013年新增需求近 700 MW，比2012年增長10%。其中超過3/4的需求均來自住宅項目。

2013年加利福尼亞仍居美國光伏市場產能首位。然而隨著公共事業電站的增加，北卡羅來納州的光伏產能超過了亞利桑那州和新澤西州，躍居第二。新墨西哥州和紐約州也于2013年取代了馬里蘭州和科羅拉多州，擠入美國光伏產能前十位。

來源：能源經濟網

美能源部發布電網儲能報告

美國能源部近日發布了提交給美國參議院能源與自然資源委員會的電網儲能報告，闡述了電網儲能的益處、更廣泛應用所需克服的挑戰以及能源部與產業界以及其他政府機構已經開展的相關工作。

儲能并不是新興的技術，但從產業角度而言卻處于起步階段。目前美國電網中儲能裝機為24.6 GW（約占總電力裝機的2.3%），其中95%是抽水蓄能。由于易變性可再生能源發電并網日益增多，電網迫切需要儲能技術應用。此外，電網向分布式能源系統轉變和電動汽車更多地接入電網也同樣對儲能技術提出了要求。報告確定了必須要克服的四大挑戰以及可以采取的一些關鍵戰略舉措：實現具有成本競爭力的儲能技術，通過材料、工藝等研究，解決經濟和性能障礙，并創建分析工具用于設計、制造、創新與部署。驗證儲能技術的可靠性和安全性，通過研發、建立標準測試程序、獨立測試以及已安裝系統性能歸檔記錄等方式來建立公平的監管環境，實施電網利益公私評估，探索用于有收益的電網服務的技術中立機制，并制定產業界和監管機構認可的選址、并網、采購和性能評估標準。確保產業界認可，通過現場試驗、示范和使用產業界認可的規劃和運營工具將儲能技術集成到電網中。

到目前為止，中國沒有達到類似美國、日本將儲能當作一個獨立產業加以看待并出臺專門扶持政策的程度，尤其在缺乏為儲能付費機制的前提下，儲能產業的商業化模式尚未成形。

來源：和訊網

日本新能源汽車國家戰略初現：以燃料電池立國

日本不僅在一直被認為“為時尚早”的燃料電池汽車領域取得了實質性的進步，更將其作為扭轉汽車行業乃至國家運勢的重要途徑。在今年的北美消費電子展CET上，豐田宣布2014年年底將在全球率先量產燃料電池車。

一直以來，豐田都在摸索以氫燃料為起爆劑、推動日本能源供應系統轉換的方法。目前正在研究的，是在地方城市建立利用風力發電等可再生能源制造氫氣，用于FCV（燃料電池車）、發電及供熱燃料的社會機制。如果能夠在人口稀少的地區建立起使用氫氣的社會體系，不僅能夠為地方經濟提供支持，還可促進FCV的銷售。

FCV是使氫氣和氧氣發生化學反應進行發電，在行駛時只排放水的“終極”環保車。豐田表面的態度是“用氫氣還是用石油，能源的選擇應該由國家和社會決定，無需汽車企業指手畫腳”，但從其建設供氫基礎設施的規劃可以看出，該公司顯然已經開始致力于FCV。采用發動機的汽車向FCV過渡的可能性會越來越有現實味道。著眼于這一進程的舉措也逐漸開始實施。

豐田首先將從2014年底啟動燃料電池車的量產，年產量最初為700輛，很快將增加到1000輛。核心部件“燃料電池組”的生產與車輛組裝將放在大本營豐田市，包括政府補貼在內，每輛FCV的售價約為500萬日元。

豐田的一位高管表示，“現在還只能在靠近開發團隊的地方生產”。在豐田看來，在技術方面的不穩定因素尚未完全消除之前，生產都必須放在豐田市進行。

但等到全面量產的時候，豐田會綜合考慮部件及材料采購的便利性、物流網等因素，確定效率更高的產地。隨著動力源從發動機換成燃料電池，周邊企業也會發生很大變化。發動機部件的需求將會減少，而材料等企業則會崛起。為了爭取新的“位置”，供應商早早便開始了行動。

在使用鉑的燃料電池催化劑領域，居全球份額第一的田中貴金屬工業公司就是其中之一。2013年10月投產的新工廠目前正在為家用燃料電池“ENE-FARM”生產催化劑，該公司透露，建設這座工廠真正目的就是“開始量產以后的FCV”。一輛FCV使用的催化劑遠遠多于ENE-FARM。如果能夠搭上 FCV量產的東風，就可一舉擴大業務規模，將其培養成為新的盈利支柱。

田中貴金屬還是生產發動機尾氣處理鉑催化劑的大型廠商。該公司將把在制造尾氣處理鉑催化劑過程中培育的技術和經驗運用于燃料電池領域。在汽車產業的轉型進程中，該公司打算發動機和燃料電池兩手抓，在競爭中求生存。

現在還出現了有望以FCV為契機涉足汽車產業的“潛力股”。生產氣體警報器等產品的新宇宙電機公司在氫氣泄漏傳感器領域的份額高居榜首。日本大部分加氫站都使用該公司的產品，該公司表示，“今后的目標是車載用途”。

上述兩家企業只是FCV孕育的新產業金字塔中的一小部分。豐田系智庫公司Technova的丸田昭輝認為，“日本在燃料電池部件及材料領域實力很強，在全球范圍都很有競爭力”。例如，在燃料電池組部件及材料的生產企業中，就有JSR、旭硝子、新日鐵住金等知名企業。在高壓氫燃料罐領域，東麗等企業也具有雄厚實力。豐田自己也生產燃料電池組使用的隔膜等多種主要部件。隨著汽車向FCV過渡，之前一直加速流向海外的汽車生產或許有望回歸日本制造。

與另一種新一代環保車——EV（純電動汽車）相比，FCV創造就業的能力遠遠超過前者。

觀察汽油車、FCV和EV的售價在150萬日元時的成本構成比例可以看到，FCV依賴進口的“原材料費用”所占比重較少，而大多在日本采購的“部件采購費用”所占比例與汽油車相當。

在日本，EV配備的鋰離子電池使用的礦產等原材料大多都要靠進口。而且，電池能夠利用特殊的生產設備實現自動生產，創造的就業機會少。

豐田之所以大力發展FCV，由此也得到了解釋。豐田高管認為，“與FCV相比，EV帶給日本國內的附加值會銳減”。發展FCV更容易守住300萬輛這一日本年產量的底線，同時還能保住工作崗位。

當然，FCV的全面普及還面臨著建設“加氫站”這個重大課題。一座加氫站的初期成本據說高達5億日元，雖然政府會補助一半，但依然困難重重。

日本政府計劃于2015年之前在4大城市圈建設100座加氫站。巖谷產業等已經確定要參加該項目。但有內部人士透露，“2025年1000座、2030年5000座加氫站的計劃還是白紙一張”。今后在日本，本文開篇介紹的類似豐田那樣的舉措會越來越多。