好舒适暖通怎么样:走向直流供电（四）：太阳能电池及蓄电装置实现低价位

2009/07/16 00:00
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太阳能电池及蓄电装置实现低价位

图5：家庭从2010年开始直流供电直流供电首先在数据中心顺利推进之后，将扩展至办公室及店铺，从2010年起还有望进入家庭。在家庭领域，太阳能电及电动汽车等将推动直流供电加快普及。
有了上述效果，数据中心导入直流供电就有望进一步增加。在数据中心顺利推进后，还会逐渐扩展至办公室、工厂、店铺及家庭等领域（图5）。超过200V的直流供电有望在数据中心及工厂等产业用途中推广，待安全性在这些用途得到证实后，便有望导入店铺、办公室及家庭。
向家庭进行直流供电的关键在于太阳能电池。日本从2009年起恢复了对家用太阳能电池提供援助的补助金制度，“新建住宅将有70％会安装太阳能电池”（业内相关人士）注3）。
注3）日本经济产业省、文部科学省、国土交通省及环境省于2008年11月11日联合发表了“太阳能发电普及行动计划”。日本政府在2008年7月内阁会议确定的“构建低碳社会行动计划”中提出，将力争使太阳能电池导入量2020年达到2005年度的10倍，到2030年进一步提高至40倍，并在3～5年后将太阳能电池系统的价格降至目前的一半左右。而发布太阳能发电普及计划正是为了督促相关部门迅速采取行动，实现这一目标。在该计划中，有关供给方的内容包括：推进太阳能电池材料和模块的技术开发、实现系统的轻量化和安装的简化，以及奖励与太阳能电池结合使用的蓄电池技术的开发。需求方的内容包括：向家庭方面的普及提供补助金、为加快公共设施方面的普及提供信息，以及促进教育机构在环保教育中纳入太阳能发电内容等。
而且，还有预测认为，太阳能电池的价格“到2010年前后将下降到目前的一半左右”，太阳能电池与蓄电装置相结合的系统有望在家庭中普及。
与太阳能电池一起被公认为价格较高的蓄电装置也开始出现低成本化趋势。预定2010年投放市场的电动汽车及插电式混合动力等的亮相，使高容量、长寿命车载锂离子充电电池的开发日趋活跃。由于车载用锂离子充电电池以及在家庭等固定用途的锂离子充电电池开始通用，蓄电装置的价格下降将会加速。
走向直流供电（四）：太阳能电池及蓄电装置实现低价位
2009/07/16 00:00
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量产固定用途及车载用途锂离子充电电池的ELIIY Power表示，“锂离子充电电池的价格可降至5万日元/kWh”（该公司代表董事社长吉田博）。该公司已宣布在神奈川县川崎市设立量产工厂，并于2008年内接受了50亿日元左右的增资 注4）。目标是首先量产用于家庭的固定用途的锂离子充电电池，然后再扩展至车载用途。
注4）大和房屋工业、夏普及大日本印刷向ELIIY Power实施了出资。
在家庭中设置2kW太阳能电池与10kWh蓄電池结合的系统，价格可控制在200万日元以内 注5）。受此推动，在家庭内直流供电的需求有望进一步扩大。
注5）目前，2kW太阳能电池的价格为200万～250万日元左右。如果这一价格减半，便可降至100万～125万日元。另一方面，蓄电池的价格如减至每kWh为5万日元，那么10kWh蓄电池便可只需50万日元。这样一来，就可在200万日元以内实现两者相结合的系统。
目前的家用太阳能电池在工作时先通过功率调节器将发出的直流电转换成交流电，使电压及相位与电网的电力吻合，以便能够向电网逆流馈电。因此，向家庭供给的为交流电，所以每个设备素要逐一进行AC-DC转换（图6）。

图6：家庭实现直流供电的关键在于太阳能电池和锂离子充电电池在配备现有太阳能电池的住宅中，太阳能电池产生的直流电需要通过称为功率调节器的DC-AC逆变器转换成交流电，并使波长及相位与电网电力的交流电吻合后才能使用（a）。将来，太阳能电池与锂离子充电电池结合的系统将会亮相，届时如果仍采用目前的系统构成，太阳能电池产生的电力就需要多达4次以上的AC-DC或DC-AC转换，转换损失会更大（b）。因此，通过在最初将电网电力转换成直流进行使用，便可大幅减少转换损失（c）。另外，导入直流供电还可减少逆变器的使用个数，有助于降低部件成本。
但是，今后如果将蓄电池与现有的系统结合，就会与数据中心一样，导致电力从直流到交流，或从交流到直流的转换次数增加，从而造成非常大的损失。因此，在最初用高效AC-DC逆变器对电网电力进行转换，从太阳能电池、充电电池一直到设备，以相同电压进行直流供电的话，便可消除转换损失。走向直流供电（四）：太阳能电池及蓄电装置实现低价位
2009/07/16 00:00
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太阳能电池结合以蓄电装置进行直流供电的做法，蕴藏着多种可能性。比如，房产商可建造灾害时及停电时也可使用照明及电器的住宅进行销售。
将来，不仅是太阳能电池，而且还可与同为直流发电的燃料电池结合，进一步提高来自家庭的发电量。这样便可作为分散型电源形成地区协作，由此实现更大的省电效果。并最终实现向电网逆流馈电，从而为平衡高峰用电做出贡献。“不仅是白天，黄昏时的用电峰值能够得以平坦化的话，就能够获得明显的省电效果”（筑波大学研究生院系统信息工程学研究系机械与能源工程学专业教授石田正义）。
另外，随着家庭发电及蓄电越来越受关注，今后也许会利用以往浪费掉的洗浴废热水以及流经雨漏管的雨水来发电，而且居民可能还会积极使用自行车健身器象玩游戏一样参与发电。如果将家庭内的这些微弱发电集合起来，“每天便可获得1kWh左右的电力。这些电力相当于一个家庭一天用电量的1成”（日本东北大学研究生院环境科学研究系环境科学专业教授田路和幸）注6）。（记者：狩集 浩志、山下 胜已）
注6）作为日本环境省“平成20年度全球变暖对策技术开发事业”，日本东北大学研究生院环境科学研究系实施了“环境省节能家庭项目”。目标是通过将家中未被使用而处于分散状态的微弱电能以低电压回收、储存于锂离子充电电池中供家庭再利用，将CO2减少10％。