走向直流供電（四）：太陽能電池及蓄電裝置實現低價位 @ Keep Rock

2009/07/16 00:00

Source: http://big5.nikkeibp.com.cn/news/econ/46757-20090628.html?limitstart=0

圖5：家庭從2010年開始直流供電直流供電首先在數據中心順利推進之後，將擴展至辦公室及店舖，從2010年起還有望進入家庭。在家庭領域，太陽能電及電動汽車等將推動直流供電加快普及。

　　有了上述效果，數據中心導入直流供電就有望進一步增加。在數據中心順利推進後，還會逐漸擴展至辦公室、工廠、店舖及家庭等領域（圖5）。超過200V的直流供電有望在數據中心及工廠等產業用途中推廣，待安全性在這些用途得到證實後，便有望導入店舖、辦公室及家庭。

　　向家庭進行直流供電的關鍵在於太陽能電池。日本從2009年起恢復了對家用太陽能電池提供援助的補助金制度，「新建住宅將有70％會安裝太陽能電池」（業內相關人士）注3）。

注3）日本經濟產業省、文部科學省、國土交通省及環境省于2008年11月11日聯合發表了「太陽能發電普及行動計劃」。日本政府在2008年7月內閣會議確定的「構建低碳社會行動計劃」中提出，將力爭使太陽能電池導入量2020年達到2005年度的10倍，到2030年進一步提高至40倍，並在3～5年後將太陽能電池系統的價格降至目前的一半左右。而發佈太陽能發電普及計劃正是為了督促相關部門迅速採取行動，實現這一目標。在該計劃中，有關供給方的內容包括：推進太陽能電池材料和模組的技術開發、實現系統的輕量化和安裝的簡化，以及獎勵與太陽能電池結合使用的蓄電池技術的開發。需求方的內容包括：向家庭方面的普及提供補助金、為加快公共設施方面的普及提供資訊，以及促進教育機構在環保教育中納入太陽能發電內容等。

　　而且，還有預測認為，太陽能電池的價格「到2010年前後將下降到目前的一半左右」，太陽能電池與蓄電裝置相結合的系統有望在家庭中普及。

　　與太陽能電池一起被公認為價格較高的蓄電裝置也開始出現低成本化趨勢。預定2010年投放市場的電動汽車及插電式混合動力等的亮相，使高容量、長壽命車載鋰離子充電電池的開發日趨活躍。由於車載用鋰離子充電電池以及在家庭等固定用途的鋰離子充電電池開始通用，蓄電裝置的價格下降將會加速。

　　量產固定用途及車載用途鋰離子充電電池的ELIIY Power表示，「鋰離子充電電池的價格可降至5萬日元/kWh」（該公司代表董事社長吉田博）。該公司已宣佈在神奈川縣川崎市設立量產工廠，並於2008年內接受了50億日元左右的增資注4）。目標是首先量產用於家庭的固定用途的鋰離子充電電池，然後再擴展至車載用途。

注4）大和房屋工業、夏普及大日本印刷向ELIIY Power實施了出資。

　　在家庭中設置2kW太陽能電池與10kWh蓄電池結合的系統，價格可控制在200萬日元以內注5）。受此推動，在家庭內直流供電的需求有望進一步擴大。

注5）目前，2kW太陽能電池的價格為200萬～250萬日元左右。如果這一價格減半，便可降至100萬～125萬日元。另一方面，蓄電池的價格如減至每kWh為5萬日元，那麼10kWh蓄電池便可只需50萬日元。這樣一來，就可在200萬日元以內實現兩者相結合的系統。

　　目前的家用太陽能電池在工作時先通過功率調節器將發出的直流電轉換成交流電，使電壓及相位與電網的電力吻合，以便能夠向電網逆流饋電。因此，向家庭供給的為交流電，所以每個設備素要逐一進行AC-DC轉換（圖6）。

圖6：家庭實現直流供電的關鍵在於太陽能電池和鋰離子充電電池在配備現有太陽能電池的住宅中，太陽能電池產生的直流電需要通過稱為功率調節器的DC-AC變頻器轉換成交流電，並使波長及相位與電網電力的交流電吻合後才能使用（a）。將來，太陽能電池與鋰離子充電電池結合的系統將會亮相，屆時如果仍採用目前的系統構成，太陽能電池產生的電力就需要多達4次以上的AC-DC或DC-AC轉換，轉換損失會更大（b）。因此，通過在最初將電網電力轉換成直流進行使用，便可大幅減少轉換損失（c）。另外，導入直流供電還可減少變頻器的使用個數，有助於降低部件成本。

　　但是，今後如果將蓄電池與現有的系統結合，就會與數據中心一樣，導致電力從直流到交流，或從交流到直流的轉換次數增加，從而造成非常大的損失。因此，在最初用高效AC-DC變頻器對電網電力進行轉換，從太陽能電池、充電電池一直到設備，以相同電壓進行直流供電的話，便可消除轉換損失。

家庭發電量將增加