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美國正式推廣第一代“車輛到電網(wǎng)集中管控系統(tǒng)”

美國西南研究院（SwRI）日前開始正式推廣第一代車輛到電網(wǎng)（V2G）集中管控系統(tǒng)，用來管理控制大批量電動(dòng)汽車的充電操作，早些時(shí)候該系統(tǒng)已經(jīng)得到了德克薩斯州電力可靠性委員會(huì)（ERCOT）的認(rèn)證。當(dāng)電網(wǎng)頻率遠(yuǎn)低于正常工作頻率60 Hz時(shí)，SwRI研發(fā)的這套系統(tǒng)可以自動(dòng)推遲汽車充電時(shí)間，此創(chuàng)新型智能電網(wǎng)管控系統(tǒng)意味著支持穩(wěn)定電能輸送的技術(shù)已逐步走向成熟。

電能在人們需要的時(shí)候必須立刻能夠使用，但電能儲(chǔ)存技術(shù)一直是困擾人們的難題。因?yàn)楣╇娫O(shè)備向電網(wǎng)提供的能量和人們需求的消耗量始終有波動(dòng)，很難達(dá)到長時(shí)間的均衡，所以像ERCOT這樣的組織機(jī)構(gòu)必須不斷調(diào)整向電網(wǎng)供應(yīng)的電量，以保證電能維持在合適的頻率等級上；當(dāng)頻率脫離正常范圍值的時(shí)候，這些機(jī)構(gòu)還必須對供電量做出快速高效的調(diào)節(jié)。風(fēng)能、潮汐能等替代能源也會(huì)出現(xiàn)供電頻率的波動(dòng)，面對這些穩(wěn)定性不夠高的情況，SwRI研發(fā)的技術(shù)就非常實(shí)用了，可以幫助把這些綠色能源有效地整合到電力基礎(chǔ)設(shè)施中。

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

SwRI管控系統(tǒng)在不間斷分析電網(wǎng)頻率的基礎(chǔ)上，對大量電動(dòng)車輛的充電操作進(jìn)行管控：當(dāng)電網(wǎng)頻率低于ERCOT規(guī)定的最低值時(shí)，該系統(tǒng)將自動(dòng)停止對部分車輛的充電，以降低整個(gè)電網(wǎng)的負(fù)載，使電網(wǎng)頻率恢復(fù)到正常范圍。

SwRI研發(fā)的集合系統(tǒng)也是ERCOT快速響應(yīng)管控服務(wù)（FRRS）試點(diǎn)工程的重要組成部分，該項(xiàng)目的目的是為了提高電網(wǎng)頻率偏移發(fā)生時(shí)的響應(yīng)速度。發(fā)電設(shè)備根據(jù)負(fù)載設(shè)備消耗電能變化增加或減少供電量，在常規(guī)的頻率管控服務(wù)中響應(yīng)時(shí)間在幾秒到幾分鐘不等；快速響應(yīng)管控服務(wù)要求發(fā)電設(shè)備對電網(wǎng)負(fù)載變化產(chǎn)生及時(shí)響應(yīng)，幫助減小頻率降低程度，保證頻率始終維持在正常范圍內(nèi)。

SwRI車輛到電網(wǎng)集中管控系統(tǒng)得到ERCOT的認(rèn)證是非常重要的，因?yàn)橹挥羞@樣，接受電網(wǎng)服務(wù)的電動(dòng)汽車用戶才能得到切實(shí)的利益，舉例來說：用戶在不使用電動(dòng)汽車的時(shí)候把電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)，用電高峰時(shí)電動(dòng)汽車的電池組中的電能輸送到電網(wǎng)，用戶可以得到額外的收入。SwRI面對的最大挑戰(zhàn)是如何讓嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)不間斷監(jiān)測、記錄電網(wǎng)頻率和能量等級，并在少于1 s的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)；最終他們出色地解決了這個(gè)問題，考慮到所有硬件和軟件延時(shí)，SwRI系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間低于0.5 s。

SwRI管控系統(tǒng)檢測到電網(wǎng)頻率低于規(guī)定值的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)停止對車輛充電，直到電網(wǎng)頻率恢復(fù)到正常值才會(huì)再次為車輛充電。自動(dòng)控制是該系統(tǒng)最大的優(yōu)勢，有助于節(jié)省人為干預(yù)造成的時(shí)間損失，也讓ERCOT每時(shí)每刻都掌握當(dāng)前電網(wǎng)電能數(shù)據(jù)。

來源：蓋世汽車網(wǎng)

2013年美國創(chuàng)光伏安裝新紀(jì)錄

1月13日，根據(jù)NPD Solarbuzz最新北美光伏市場季度報(bào)告 （North America PV Markets Quarterly）表明，2013年美國太陽能光伏新安裝量創(chuàng)紀(jì)錄地達(dá)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(chuàng)下了新記錄，高達(dá)近1.4 GW，相當(dāng)于3個(gè)月中白天每小時(shí)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(gè)季度，美國都能創(chuàng)造太陽能光伏安裝季度新記錄。現(xiàn)在美國平均的季度安裝量已超過1 GW。”

大型電站項(xiàng)目主導(dǎo)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(yè)電站）達(dá)到3 GW，僅四季度便超過了1 GW。大型屋頂項(xiàng)目的需求量超過了500 MW，與前幾年水平相當(dāng)。

包括住宅及小型非住宅在內(nèi)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(xiàng)目。

2013年加利福尼亞仍居美國光伏市場產(chǎn)能首位。然而隨著公共事業(yè)電站的增加，北卡羅來納州的光伏產(chǎn)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(chǎn)能前十位。

來源：能源經(jīng)濟(jì)網(wǎng)

美能源部發(fā)布電網(wǎng)儲(chǔ)能報(bào)告

美國能源部近日發(fā)布了提交給美國參議院能源與自然資源委員會(huì)的電網(wǎng)儲(chǔ)能報(bào)告，闡述了電網(wǎng)儲(chǔ)能的益處、更廣泛應(yīng)用所需克服的挑戰(zhàn)以及能源部與產(chǎn)業(yè)界以及其他政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展的相關(guān)工作。

儲(chǔ)能并不是新興的技術(shù)，但從產(chǎn)業(yè)角度而言卻處于起步階段。目前美國電網(wǎng)中儲(chǔ)能裝機(jī)為24.6 GW（約占總電力裝機(jī)的2.3%），其中95%是抽水蓄能。由于易變性可再生能源發(fā)電并網(wǎng)日益增多，電網(wǎng)迫切需要儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用。此外，電網(wǎng)向分布式能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變和電動(dòng)汽車更多地接入電網(wǎng)也同樣對儲(chǔ)能技術(shù)提出了要求。報(bào)告確定了必須要克服的四大挑戰(zhàn)以及可以采取的一些關(guān)鍵戰(zhàn)略舉措：實(shí)現(xiàn)具有成本競爭力的儲(chǔ)能技術(shù)，通過材料、工藝等研究，解決經(jīng)濟(jì)和性能障礙，并創(chuàng)建分析工具用于設(shè)計(jì)、制造、創(chuàng)新與部署。驗(yàn)證儲(chǔ)能技術(shù)的可靠性和安全性，通過研發(fā)、建立標(biāo)準(zhǔn)測試程序、獨(dú)立測試以及已安裝系統(tǒng)性能歸檔記錄等方式來建立公平的監(jiān)管環(huán)境，實(shí)施電網(wǎng)利益公私評估，探索用于有收益的電網(wǎng)服務(wù)的技術(shù)中立機(jī)制，并制定產(chǎn)業(yè)界和監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)可的選址、并網(wǎng)、采購和性能評估標(biāo)準(zhǔn)。確保產(chǎn)業(yè)界認(rèn)可，通過現(xiàn)場試驗(yàn)、示范和使用產(chǎn)業(yè)界認(rèn)可的規(guī)劃和運(yùn)營工具將儲(chǔ)能技術(shù)集成到電網(wǎng)中。

到目前為止，中國沒有達(dá)到類似美國、日本將儲(chǔ)能當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立產(chǎn)業(yè)加以看待并出臺專門扶持政策的程度，尤其在缺乏為儲(chǔ)能付費(fèi)機(jī)制的前提下，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。

來源：和訊網(wǎng)

日本新能源汽車國家戰(zhàn)略初現(xiàn)：以燃料電池立國

日本不僅在一直被認(rèn)為“為時(shí)尚早”的燃料電池汽車領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步，更將其作為扭轉(zhuǎn)汽車行業(yè)乃至國家運(yùn)勢的重要途徑。在今年的北美消費(fèi)電子展CET上，豐田宣布2014年年底將在全球率先量產(chǎn)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(dòng)日本能源供應(yīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的方法。目前正在研究的，是在地方城市建立利用風(fēng)力發(fā)電等可再生能源制造氫氣，用于FCV（燃料電池車）、發(fā)電及供熱燃料的社會(huì)機(jī)制。如果能夠在人口稀少的地區(qū)建立起使用氫氣的社會(huì)體系，不僅能夠?yàn)榈胤浇?jīng)濟(jì)提供支持，還可促進(jìn)FCV的銷售。

FCV是使氫氣和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行發(fā)電，在行駛時(shí)只排放水的“終極”環(huán)保車。豐田表面的態(tài)度是“用氫氣還是用石油，能源的選擇應(yīng)該由國家和社會(huì)決定，無需汽車企業(yè)指手畫腳”，但從其建設(shè)供氫基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃可以看出，該公司顯然已經(jīng)開始致力于FCV。采用發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車向FCV過渡的可能性會(huì)越來越有現(xiàn)實(shí)味道。著眼于這一進(jìn)程的舉措也逐漸開始實(shí)施。

豐田首先將從2014年底啟動(dòng)燃料電池車的量產(chǎn)，年產(chǎn)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(chǎn)與車輛組裝將放在大本營豐田市，包括政府補(bǔ)貼在內(nèi)，每輛FCV的售價(jià)約為500萬日元。

豐田的一位高管表示，“現(xiàn)在還只能在靠近開發(fā)團(tuán)隊(duì)的地方生產(chǎn)”。在豐田看來，在技術(shù)方面的不穩(wěn)定因素尚未完全消除之前，生產(chǎn)都必須放在豐田市進(jìn)行。

但等到全面量產(chǎn)的時(shí)候，豐田會(huì)綜合考慮部件及材料采購的便利性、物流網(wǎng)等因素，確定效率更高的產(chǎn)地。隨著動(dòng)力源從發(fā)動(dòng)機(jī)換成燃料電池，周邊企業(yè)也會(huì)發(fā)生很大變化。發(fā)動(dòng)機(jī)部件的需求將會(huì)減少，而材料等企業(yè)則會(huì)崛起。為了爭取新的“位置”，供應(yīng)商早早便開始了行動(dòng)。

在使用鉑的燃料電池催化劑領(lǐng)域，居全球份額第一的田中貴金屬工業(yè)公司就是其中之一。2013年10月投產(chǎn)的新工廠目前正在為家用燃料電池“ENE-FARM”生產(chǎn)催化劑，該公司透露，建設(shè)這座工廠真正目的就是“開始量產(chǎn)以后的FCV”。一輛FCV使用的催化劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于ENE-FARM。如果能夠搭上 FCV量產(chǎn)的東風(fēng)，就可一舉擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，將其培養(yǎng)成為新的盈利支柱。

田中貴金屬還是生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)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(shù)和經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用于燃料電池領(lǐng)域。在汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，該公司打算發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料電池兩手抓，在競爭中求生存。

現(xiàn)在還出現(xiàn)了有望以FCV為契機(jī)涉足汽車產(chǎn)業(yè)的“潛力股”。生產(chǎn)氣體警報(bào)器等產(chǎn)品的新宇宙電機(jī)公司在氫氣泄漏傳感器領(lǐng)域的份額高居榜首。日本大部分加氫站都使用該公司的產(chǎn)品，該公司表示，“今后的目標(biāo)是車載用途”。

上述兩家企業(yè)只是FCV孕育的新產(chǎn)業(yè)金字塔中的一小部分。豐田系智庫公司Technova的丸田昭輝認(rèn)為，“日本在燃料電池部件及材料領(lǐng)域?qū)嵙軓?qiáng)，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(chǎn)企業(yè)中，就有JSR、旭硝子、新日鐵住金等知名企業(yè)。在高壓氫燃料罐領(lǐng)域，東麗等企業(yè)也具有雄厚實(shí)力。豐田自己也生產(chǎn)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(chǎn)或許有望回歸日本制造。

與另一種新一代環(huán)保車——EV（純電動(dòng)汽車）相比，F(xiàn)CV創(chuàng)造就業(yè)的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前者。

觀察汽油車、FCV和EV的售價(jià)在150萬日元時(shí)的成本構(gòu)成比例可以看到，F(xiàn)CV依賴進(jìn)口的“原材料費(fèi)用”所占比重較少，而大多在日本采購的“部件采購費(fèi)用”所占比例與汽油車相當(dāng)。

在日本，EV配備的鋰離子電池使用的礦產(chǎn)等原材料大多都要靠進(jìn)口。而且，電池能夠利用特殊的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)，創(chuàng)造的就業(yè)機(jī)會(huì)少。

豐田之所以大力發(fā)展FCV，由此也得到了解釋。豐田高管認(rèn)為，“與FCV相比，EV帶給日本國內(nèi)的附加值會(huì)銳減”。發(fā)展FCV更容易守住300萬輛這一日本年產(chǎn)量的底線，同時(shí)還能保住工作崗位。

當(dāng)然，F(xiàn)CV的全面普及還面臨著建設(shè)“加氫站”這個(gè)重大課題。一座加氫站的初期成本據(jù)說高達(dá)5億日元，雖然政府會(huì)補(bǔ)助一半，但依然困難重重。

日本政府計(jì)劃于2015年之前在4大城市圈建設(shè)100座加氫站。巖谷產(chǎn)業(yè)等已經(jīng)確定要參加該項(xiàng)目。但有內(nèi)部人士透露，“2025年1000座、2030年5000座加氫站的計(jì)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(huì)越來越多。