日本創能公寓改變城市面貌（三）：利用創能設備突出公寓特色

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閱讀心得： 日本創能公寓系列文章，討論的是混和電力的應用。此篇討論應用了儲能設備甚至加入了燃料電池的應用，充分了加入混和電力的概念，即智慧電網的概念，不過文中對於電力管理系統較少著墨，我認為混和電力的系統管理，例如：何時可以賣電、買電，何時應該要對蓄電池充電或放電...等等時機，應該要透過一個整合電力管理系統來控制，而這部分很少有文章討論到。

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2010/06/09 00:00
資料來源：http://big5.nikkeibp.com.cn/news/econ/51485-20100519.html?limitstart=0

利用風力發電機和蓄電池突出公寓特色 

　　如果安裝太陽能電池的公寓不斷增加，要突出公寓的特色，就必須採取新措施。估計為抗衡太陽能電池而導入其他創能設備的公寓也會不斷增加。野村不動產準備為預定2011年竣工的“Proud新浦安Palmcourt”（千葉縣）導入3台風力發電機（圖5）。 

圖5：開始導入風力發電機及鋰離子充電電池 野村不動產將為“Proud新浦安Palmcourt”導入3台風力發電機（a）。伊藤忠都市開發公司將為“Crevia二子玉川”導入EnerDel公司的汽車用鋰離子充電電池（b）。

　　Proud新浦安Palmcourt建在海邊，平均風力達到4.5m/s，大於內陸地區的2m/s。該公司打算利用風力發電機發揮這一位置的優勢。在相同條件下，每台風力發電機的年發電量為1000kWh，與最大輸出功率為1kW的太陽能電池相當。 

　　除了像野村不動產一樣導入其他創能設備之外，構建可有效利用太陽能電池電力的系統同樣十分有效。伊藤忠都市開發公司預定2011年竣工的“Crevia二子玉川”公寓就率先採取了這種措施。該公寓同時安裝了太陽能電池和鋰離子充電電池。白天，公共區域的LED照明燈等可使用最大輸出功率為10kW的太陽能電池提供的電力，還可將剩餘電力儲存在鋰離子充電電池內。夜間則由鋰離子充電電池為公共區域供電。採用該系統後，公共區域的照明燈每年使用的電力幾乎可全部由太陽能電池提供。

　　不過，如果同時導入太陽能電池和鋰離子充電電池，初始費用就會增加。於是，伊藤忠都市開發公司計劃通過二次利用美國EnerDel的汽車用電池來降低初始費用。最先採用這種方式的Crevia二子玉川將使用新產品，收集鋰離子充電電池的使用情況數據及老化情況數據，以便今後使用。 

公寓為普及太陽能電池創造契機
像是效倣太陽能電池和之後的風力發電機一樣，目前為公寓安裝其他創能設備的動向也十分活躍（圖6）。東京燃氣2010年2月開始銷售面向公寓改進的太陽能熱水器“SOLAMO”。以往的太陽能熱水器以安裝在獨立住宅屋頂的平板式產品為主流。而SOLA-MO將集光部與公寓陽臺護欄合為一體，因此更易安裝。由於集光部是垂直的，因此還可獲得越是太陽高度較低的冬季集熱量越多的次生效果。 

圖6：改進太陽能熱水器和燃料電池 東京燃氣已上市可安裝在公寓陽臺護欄的太陽能熱水器“SOLAMO”（a）。目前還以導入公寓為目標，推進燃料電池小型化技術的開發（b，c）。（a）的安裝合成照片和圖片均由東京燃氣提供。

　　安裝這種這種熱水器時，每個標準家庭每年可節省1萬8000日元的燃氣費。不包括施工費及護欄在內，該系統的價格目前高達130萬9350日元，因此存在收回初始費用所需時間較長的問題。如果有5家以上的住戶安裝，便可在東京環保性能評級中達到三星界別，利用這一優點，該公司首先希望強調環保性能的公寓能夠導入該系統。東京燃氣預計，如果供貨量增加，該熱水器的價格就會降低並逐漸普及。 
多戶共用燃料電池 

　　一直未能在獨立住宅中普及的家用燃料電池，也有望借助可能大量導入這種電池的公寓而走上普及道路。首先瞄準的是小型產品的分戶導入。將來會通過多戶共用方式，降低初始費用並提高運轉效率。 

　　小型化方面，為了達到2010年代上半期現有PEFC（固體高分子型燃料電池）的體積縮小至2/3的目標，各企業正在推進部件的小型化。此外，由於可獲得高溫餘熱，有的企業還計劃“2011年使適於鍋爐小型化的SOFC（固體氧化物型燃料電池）實用化”（新日本石油）注4）。 
注4）據介紹，在三井不動產Residential現有公寓“Park City柏葉學園1號街”以電力為對象導入可視化系統的實驗中，CO₂排放量比平均值還低15～20％。 

　　為了實現多戶共用，東京燃氣目前正在該公司的員工宿舍實施實證實驗。利用一台家用PEFC為4戶供應熱水，為9戶供電（圖7）。由於共用PEFC可使家庭的能耗變動趨於均衡，因此可提高燃料電池的運轉效率。也就是說，可在公寓的多家住戶中構建一個小規模微電網。因此，有望提高削減CO2排放量和光熱費的效果。 

圖7：在員工宿舍實施燃料電池共用實驗 東京燃氣目前正在員工宿舍實施多戶共用燃料電池的實驗。燃料電池提供的熱水供相鄰的4戶使用，提供的電力分配給9戶使用。利用熱水錶和電錶掌握各戶的水電用量。

　　東京燃氣的估算結果顯示，與65m² 面積的各戶分別安裝一台PEFC相比，4戶共用一台電池時，CO₂減排效果可提高13個百分點。為了避免生活方式相同時使用衝突，最好是每4個標準家庭共用兩台PEFC。 

　　東京燃氣的員工宿舍還導入了使用燃氣引擎的10kW功率熱電聯產系統（Cogeneration System）。但燃氣引擎的尺寸越小，效率就會越低。據介紹，與之相比燃料電池不會受到尺寸的影響，因此任何規模的公寓均可輕鬆導入。（未完待續，記者：河合 基伸）