“余熱中尋找節能空間”來自日本的解決方案

自改革開放以來，特別是2001年加入WTO，中國GDP的年增長速度達到了10%，已成為世界第二大經濟體，中國為此消耗的標準煤、鋼材和水泥，分別約占全世界消耗量的15%、30%和54%。

能源，在很大程度上決定了20世紀的全球戰略格局。如何從資源消耗型經濟增長方式轉變為更為科學的經濟發展方式，則成為中國政府及各界人士所關注的課題。中國政府也出臺了一系列政策來引導和控制資源的消耗，節能減排已成為中國的一項基本國策。

中日兩國作為近鄰，經貿合作、戰略互助關系不斷加強，跨越國界的知識、技術、人才更是逐步深入融合。日本在應對能源和資源制約方面，有著多年的實踐經驗和技術積淀，中日節能減排技術交流與合作在此基礎上應運而生。

從余熱中尋找節能空間

日本在節能環保領域的發展經歷了曲折漫長的過程。為了擺脫70年代石油危機所帶來的能源負面影響，日本一直在從事著關于節能技術的開發和社會環境的改變。1973年，日本對石油的依賴程度曾經高達77.4%。經過30多年的努力，2004年，日本對石油的依賴程度已經降到了48.5%。

在提高和改善能源利用的產業里，日本最具有代表性的是水泥和鋼鐵制造業。水泥制造產業主要是將鍛泥的余熱進行利用，把余熱進行預熱，讓水泥原料預熱以后再送回鍛爐。通過這種方式，可以大幅提高水泥收集過程中的效率，由此達到節約能源的目的。

隨著能源價格在上世紀70年代石油危機之后的急劇上升，日本鋼鐵產業在制造節能投資公益方面也投入了巨大的力量。在80年代，日本鋼鐵產業分別引進了干熄焦技術和鍋爐爐頂壓力發電裝置。干熄焦技術就是焦炭從鍋爐當中取出所伴

隨的高溫，在進行冷卻的時候，有效地將其余熱進行回收。爐頂壓力發電，則是通過控制鍋爐爐頂壓力的同時利用壓力差來發電。這兩項技術令日本鋼鐵制造業在大型預熱回收的過程中，大幅度提高了節能效率。

近期，國際能源機構（IEA）發布了各國能源GDP消費對比數據。整體上看，中國能源GDP消耗是日本的8倍左右。近年來，中國政府在節能方面做出了一系列努力，在“十一五”規劃中已制定節能減排的約束性目標，也就是每年單位GDP的能耗要降低4%，5年降低20%。這是個艱巨的目標。在這個目標規劃里，政府指定中國的1000家能源消耗大戶企業，必須要向政府通報其節能方面的情況。政府還采取了一系列有效措施，使整個中國，不僅是中央政府，包括各級的地方政府和各個產業界，在節能環保方面的意識都有了大幅度的提高。

日本97%的能源依賴進口，這對于全球有效能源效率的提高非常有意義。對于類似中國這樣能源需求較大的國家和地區，日本節能技術的推廣和運用可能會帶來更大幫助，使其節能效率更加提升。這種合作對于雙方來說是一個雙贏結果。在節能示范項目論證方面，日本主要在中國國家發改委和國家能源局這兩個政府部門的指導下，在中國推廣節能技術。

據統計，1993年以來，日本新能源產業技術綜合開發機構在中國做的國際示范項目，主要包括23個能源有效利用項目，20個清潔門技術項目， 5個太陽能項目。

在這些項目中，有兩個最為典型的示范項目。一個是北京首鋼引進的干熄焦技術項目。在引進干熄焦技術之前，首鋼發散出的余熱直接排放到大氣當中，通過此項技術，其余熱則在焦炭的干熄方面被有效利用。

另外一個是中國水泥制造企業的發電項目，主要是利用水泥霜結過程中所產生的余熱進行發電。目前，至少有300個企業引進了這樣的技術，這一數字還在不斷擴大當中，項目的有效性也已得到進一步確認。

1970年以后，由于日本工業部門在節能方面的不斷努力，日本能源使用基本處于“橫向”情況。工業部門之外的商業設施、交通運輸和民生領域的能源消費在1990年以后，依舊保持著持續上升趨勢。隨著經濟的高速發展，中國今后在民生領域和交通運輸領域的能源消費將不斷擴大，因此日本也希望在這方面繼續做出貢獻。

例如，在民生領域的合作上，日本新能源產業技術綜合開發機構，對中國上海花園飯店進行了樓宇節能論證的項目，采取了熱電聯共、光伏發電、熱泵以及樓宇能源綜合管理等一共14項相應的最新技術。通過引進該技術，上海花園飯店的能源消費削減了15%。

以創新推動節能

當前，在可再生能源利用方面，全球都表現得非常積極。可是，在大量使用可再生能源的同時，依舊有一系列問題需要面對。比如，不能把握的天氣變化因素。這會使太陽光伏、風力輸出的功率變得不穩定。那么，如何來穩定它的電壓和頻率，如何來強化它的系統成為亟待解決的問題。

類似傳統電網在30分鐘內同時、同量提供電力保障，是短期性應對。在峰值時期與整個電網合理運轉，是長期性應對。這兩者將成為日本新能源產業技術綜合開發機構明年的兩大課題。

通過智能社區和蓄電技術的提高帶動能源革命，將是未來節能發展的主要方向。在大量引進光伏發電和功力發電的同時，在今后電力汽車和插電式的混合動力汽車普及方面，蓄電技術將成為非常關鍵的技術。

可以設想，隨著大容量、長壽命并且非常安全的蓄電技術的開發，未來將會形成一個自律性的分散電網。這個電網的形成，可以在用戶之間相互提供電力。這就是未來可持續發展社會中的第一個重點：電力版的互聯網革命，它將在不遠的未來得以實現。

第二個重點則是，設計創新所帶來的生活革命。在能源基礎設施上，今后會建立一個智能電網。在交通領域，隨著智能交通系統（Intelligent Transport System，ITS）的技術發展以及拼車出行帶來的生活方式的轉變，都會促使城市體系的系統變化。

為構建新一代能源以及社會的體系，首先要收集現實數據，以及建立對這樣的數據進行分類管理的系統。這個系統可將傳統發電站，利用光伏發電這種可再生能源和所發電力的補償相結合，形成智能電網。然后將它和整個社區的能源管理系統互相協調，通過這樣一種方式，可以有效降低環境的負荷，實現有效能源的消費。

日本的智能電網開發技術已經有了成功案例。讓可再生能源連接到電網，并不是一件簡單的事情。為了讓電網運行安全穩定，早在2002年，日本新能源產業技術綜合開發機構就根據電網穩定技術和微網技術的開發論證，開始了一系列工作。

首先，是在日本仙臺地區引進的微網技術。2007年底之前，日本新能源產業技術綜合開發機構，分別對利用新能源和蓄電池進行了不同規格的電力論證。在2007年論證項目結束之后，太陽能面板，燃油發動機均保持著運行狀態。

去年，日本大地震使仙臺地區所在的攻藤縣陷入了全區域停電狀態，但在地震發生后的第二天，微網技術項目給當地東北福利大學附屬醫院進行了成功供電。從此種意義上說，可以證明分散型電網系統對于突發災難狀況，可發揮強有力的作用。

智能社區的中國實驗

在原理上，除了智能電網之外，通過對這個地區生活的人群、家庭、工作場所、通訊、交通等進行全方位的協調，達到能源消費的有效控制。滿足了這樣概念的社區，就是智能社區。

智能社區的實現不僅能緩解地球壓力，還將成為保持生態環境、協調經濟發展的關鍵，并創造新的就業機會。

日本新能源產業技術綜合開發機構在中國的示范項目是共青城智能社區項目。它的特點是將日本的技術，通過地方政府以及地方企業進行共同論證。共青城位于中國江西省，目前人口規模約為12萬左右。據估計，在今后幾年內，其人口將增加5倍左右，是一個極具發展潛力的中國內地城市。

隨著共青城人口的增加以及工業的不斷發展，可能會看到這樣一個問題——能源消費也會加劇攀升。隨著城市功能的擴大，共青城對電力質量的要求也會越來越高。除此之外，還將出現交通擁堵和生活方式變換等情況。

那么如何形成一個智能社區？如何讓城市與生態和諧發展？在城市的發展過程當中，有以下幾個比較重要的因素：對城市整體的協調控制提高效率；對工廠、大樓、家庭實現節能化；對可再生能源的電力供應給予穩定保證；對城市交通運輸領域進行規范化。想要打造這樣的體系，只有將子系統充分有效地結合起來，通過參數的設置，才能靈活地應對變化。