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埼玉市的智能家居社区街区
2021年12月，Looop在埼玉市正在开发的“智能家居社区第3期”（Smart Home Community Block）中开始运营面向当地社区的分散式能源管理系统的“能源广场”。通过结合太阳能、蓄电池、电动汽车和混合热水器的区域内系统，旨在实现可再生能源的年自给率超过 60%。
位于埼玉市的“智能家居社区第3期”是由该市和新电力公司新能源电力公司Looop以及三家住房制造商 (中央住宅、高砂建设、Acura家居) 共同开发的高级分区。它由51栋屋顶上装有太阳能电池板的独立式房屋组成，各户发电的电力在街区内相互融通，将实现超过60%的可再生能源高自给率。以各户的太阳能发电为电源构成微电网，即使在因灾害等造成系统电力供应中断的情况下，也可以仅靠本区的发电量在一定时间内维持电力供应。这是一个是对电网的依赖性极低的社区。
Looop在该地区引入的“能源广场”是一个面向当地社区的分散式能源系统，处理该地区从能源供应到共享和管理的一切事务。太阳能发电所产生的电力不仅会实时交换，多余的电力也会储存在蓄电池和电动汽车（EV）电池中，并根据社区的需要供应。在需求侧，将利用安装混合型热水器并提供动态定价电价来调整和引导总需求接近总发电量。
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51户太阳能及蓄电系统集中管理，优化运行
下面我们来详细了解一下智能家居社区能源广场的系统配置。整个街区被划分为52个地块，每个地块包含51栋独立的房屋，配备了太阳能电池板（4.48kW）和混合热水器。剩下的地块被称为“充电区”，是一系列电气设备的所在地，这里汇集了诸如功率调节器、大型蓄电池（容量125kWh）和电动汽车(EV)充放电器（输出10kW）等电气设备。此外，两辆电动车（电池容量为40kWh）也被连接到电动车充电器/放电器。
配备了4.485kW太阳能电池板的房屋街景
在电力流动方面，每栋房子上的太阳能电池板产生的所有电力首先在充电区的电力调节器中被收集为直流电，这些交流电然后由分配到每家每户。
至于电力的流动，首先，每户太阳能电池板产生的所有电力都以直流电的形式收集在充电区的功率调节器中，然后集体转换为交流电。此后，Looop将这些交流电分配到每家每户。所产生的剩余电力被储存在大型蓄电池和充电区的电动车中，并在夜间或其他没有发电的时候进行放电，再送到每户人家。
安装有功率调节器、大型蓄电池等的充电区域
为了提高社区可再生能源的自给率，Looop对其可再生能源电力采用了动态定价，以此来实现供给侧与需求侧匹配这一目标。根据该地区太阳能发电的预计盈余情况，所提供的电力单价在三个阶段波动——每千瓦时20日元、25日元和30日元。具体而言，该系统根据对太阳能发电量和需求量的预测，预测太阳能发电的盈余，并据此决定第二天的单价，并在每户的专用智能家居设备上显示。通过波动的电价鼓励客户改变他们的行为，这样他们就会在电力短缺时尽量不用电，在电力过剩时多用电。
每户的专用智能家居设备
如何融入电动汽车（EV）也是该智能家居社区的一个特点。如上所述，两辆电动汽车的大容量电池（40kWh×2）将与大型储能电池（125kWh）一起作为该区的电力存储系统。然而，这并不是使用这两辆电动汽车的唯一方式，它们还可以作为该街区居民的共享汽车使用。
Looop计划在工作日将这些车辆作为储能电池用于该地区的能源管理，而在周六和周日，它们将提供给希望使用它们的居民。此外，通过将电动汽车作为共享汽车引入，该公司希望鼓励电动汽车的普及和发展，并为交通领域的脱碳做出贡献。此外，在发生灾难时，这些车辆因其便于移动的特性而有望作为移动蓄电池被利用。
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创建脱碳社区，致力于碳中和
对于埼玉市的智能家居社区这一全新领域的探索，Looop能源广场的项目负责人、电力业务部规划和发展司能源管理规划科经理荒井绫希子如是说道：“日本的大部分电力是通过长电网将偏远地区产生的电力传输到需求地区。自 2020年碳中和宣言以来，各地都在为推动脱碳而努力。然而，能够流入电网的可再生能源的数量是有限的，这是阻碍其广泛使用的挑战之一。此外，大型发电站的关闭也导致了大范围的停电，这就是集中式电力系统的弊端。另一方面，分布式电力系统可以在每个社区的基础上平衡供需，从而更易引入可再生能源，即使上层电网出现故障，也可以断开电网，继续使用小区电源供电。”
预计区块内可再生能源自给率超过60%
埼玉市的智能家居社区作为是第一个以创建脱碳社区为目标的社区，其经历也给众多国家和地区提供了宝贵的经验。
2021年11月25日，国际欧亚科学院院士、住房和城乡建设部原副部长、中国城市科学研究会理事长仇保兴在宏观经济论坛暨创新峰会上指出，城市碳中和战略的实施可分为工业、农村农业、建筑、交通、废弃物处理五大模块，实现碳中和的阻力主要来自于工业文明思路锁定，需要多方面的创新，政府自上而下主导的减碳可与行业自下而上主导的减碳形成互补，城市的新发展动力来自于“碳中和”战略的实施，中国建筑脱碳潜力在于社区“微能源”系统，这些经验很值得中国以城市为主导“碳中和”体系进行学习与借鉴。
