綜合能源：丹麥綜合能源系列已告一段落，這周起我們將焦點投放在亞洲，以日本為例。作為島嶼國家的日本，化石資源蘊藏量很少，長期以來都依賴于進口。據國際能源署的統計數據，2008年日本資源自給率僅為17.7%，超過80%的能源來自別國，嚴重威脅到了本國的能源安全。1973年，第一次石油危機爆發，國際原油價格漲幅高達四倍之多，這直接導致了日本當時國民生產總值的急速下滑，在這樣的危機背景下，日本成為了世界上最早對能源轉型引起重視的國家。為此政府出臺了各項政策與法律，從技術革新，推廣新能源與改變能源消費結構三個方面著手，推動能源轉型，構建新的能源系統，節約能源并提高能源效率。

日本的能源革新戰略，將改變本國的節能方式，創造低碳的電力市場，改革可再生能源領域，并應用物聯網等數字化技術提升能源產業，通過高度的自由化促進新型能源事業與儲能技術的發展，積極推動實現氫能社會。而2011年福島核事故的爆發，促使日本加速出臺了一系列能源轉型項目的計劃，例如大規模發展海上風電，大規模氫能制造與智慧社區等。本文將為大家著重介紹日本目前面臨的挑戰和智慧社區項目的相關內容。

目前日本在能源領域面臨的挑戰主要來自于三個方面：

二氧化碳的減排作為亞太地區第二大空氣污染國的日本，每年二氧化碳排放量約為1237萬噸，是世界上碳排放量最多的十大國家之一。其二氧化碳排放量加大的原因來自兩方面：一是因為經濟復蘇帶來的消費等各項活動活躍度的提升，二是由于核電站泄漏事故發生后，日本全國核電站大部分停運，而由于可再生能源技術的局限性，仍舊需要大量使用火力發電的煤炭和天然氣，這就導致了二氧化碳排放量的增加。


圖 日本往年二氧化碳排放量

能源安全問題（新能源占比增長；核電問題；能效提升等）日本能源安全面臨兩個重大的挑戰。根據國家能源署IEA對能源安全的定義，即“以可承受的價格源源不斷地獲得能源”，而日本目前能源依舊非常依賴與中東與俄羅斯的合作，因而如何提高新能源占比，是保障日本能源安全乃至其國家安全的重要議題。此外，日本處在地震多發的地帶，因而能源供應安全也是一個不容忽視的長期挑戰。圖 地震海嘯核泄漏
如何有效刺激經濟的“綠色”增長，并在新興領域取得優勢根據OECD的定義，綠色增長指的是“促進經濟增長和發展，同時確保自然資源能持續提供人類所依賴的資源和環境服務。為了實現這一點，綠色增長必須帶動投資和創新，以支持可持續發展并創造新的經濟機會。”日本目前在綠色經濟的一些方面已經開展了大量工作，例如節能和污染防治。2008 年全球金融危機之后，日本的經濟刺激計劃中包括了環境改善的內容，此后政府大力重視經濟結構調整的綜合措施制定、公民參與（特別是關于可持續消費方面）以及工業和交通等領域的短期和長期應用技術的創新，目前綠色增長依舊是需要不斷努力推進的方向。圖 日本商業區綠色覆蓋在這樣的能源背景下，隨著城市化進程的加速推進，日本能源轉型如同前文提到的丹麥與德國一樣，都面臨著更加復雜的問題，城市作為知識密集型經濟體（高新技術領域），其能耗量與能源消費方式變化多端，作為城市重要組成部分的社區，對智能化綜合能源服務的需求也與日俱增，因而日本的智慧社區項目應運而生。
智慧能源社區領域與功能

智慧社區是一種新型的社區管理理念，與智慧城市的概念相似，都是充分利用物聯網，云計算，移動互聯網等新一代信息技術的集成應用，為社區用戶提供更加安全，舒適，便利的智能化生活環境。每個社區都可以看作是一個大型的綜合能源系統，一個智慧的能源社區，覆蓋了以下幾個主要領域，每個領域都其相應的服務目標：

能源領域- 更多地使用可再生能源和余熱廢熱，有助于提高能源自給率同時減少二氧化碳排放。- 智能電網提供穩定電力供應并優化整體電網運行。基礎設施- 智慧（能源）社區包含能源系統以及整個市政服務系統，如運輸，給排水服務，廢物處理，智能建筑等。信息與通信領域- 信息和通信技術系統是各種基本的基礎服務- ICT系統加強政府、組織機構、居民之間的信息交互生活領域- 通過建立有效的基礎設施，為日常生活提供新的支持服務- 發展災害響應、促進社區用戶積極參與可持續社會發展，解決能源和環境問題等圖 智慧城市藍圖綜合來看，一個智慧能源社區的主要功能，可以從以下幾個方面來闡釋：分散功能風險- 智慧社區可以應對災害過后的能源供應問題，通過分布式的系統規避集中系統高風險能效提升- 充分利用可再生能源供熱供電- 熱電聯產技術降低環境負荷- 有效減低碳排放通過EMS（能源管理系統）建立高效電網- 需求側響應- 中長期來看，避免熱電廠的投資建設，優化社會資源配置。
智慧能源社區項目介紹

2010年，通過對20個城市的篩選，日本政府將四個城市作為的智慧社區的試點項目，這四個城市各具特色，其中包括：

-橫濱市，作為一個大型城市，是一個集中的住宅和商業區。

-豐田市，汽車行業和擁擠的生活區。-京都府關西科學城，教育研究中心，技術和能源效率中心。

-福岡縣北九州市是一個重工業區，存在嚴重的污染問題。

此外，日本還展開了國內與國外之間的智慧社區合作項目，例如：

- 與突尼斯和摩洛哥在光伏領域的合作。

- 與英格蘭和新加坡合作建立智慧社區試點項目。

- 日本公司聯盟對印度危險性廢物高產區古吉拉特邦智慧社區發展項目的幫助。

- 和越南和泰國政府之間的直接合作，其中新能源產業發展組織（NEDO）是合作的主要機構- 由日本500多家私營公司組成的智慧社區聯盟（JSCA），共同支撐推動智慧社區的發展。

智慧能源社區的前進方向

近年來，智慧能源社區所需的基礎技術已經得到了充分發展。此外，通過政府頒布實施的電力體制改革和其他相關舉措，也將大大促進其經營環境的結構改善。同時，作為綜合能源系統的社區，其關鍵組成部分，例如可再生能源設施，日本政府大力推行的能源農場（Ene-Farm），蓄電池和能源管理系統等，往往存在著價格昂貴的顯著劣勢，這阻礙了智能社區的推廣和發展。目前綜合來看，智能社區仍然面臨著諸多問題與挑戰，可以從以下幾個方面進行改善：

1. 促進技術開發以降低組件價格和運營成本

2. 促進運營環境的發展，以便適當評估價值需求響應計劃實現的供應能力

3. 通過明確利潤結構，建立智慧（能源）社區的商業模式

通過以上幾點目標，可以進一步促進智慧社區的發展，并建立起更多的商業模式。此外，信息通信技術（ICT）的使用可以改善政府與居民之間的關系，使后者能夠更加積極地參與決策過程以及能源服務過程。然而在北九州的智慧社區項目的調研中顯示，居民并不會主動參與區域能源的決策。因此，為了智慧社區的成功運營，需要更多的激勵政策和手段，從而刺激消費者的主動參與性。

對我國的啟示

能源危機和氣候變暖是全球性的議題，我國在飛速發展的過程中，還面臨著環境保護與空氣治理方面的問題。日本智慧社區在能源領域主要著眼于供需兩側的智能化管理，通過結合各種先進技術，節約能源并提高能源效率。智慧社區項目目前在日本成績斐然，在我國仍處于探索階段，除了本文提到的能源領域外，智能社區相關的房地產商，物業公司，智能硬件與互聯網企業等均有用武之地。我國與日本同作為亞洲國家，其社會結構與文化有諸多類似之處，城市人口密集，建筑集中，社區林立，市場潛力巨大，日本智能社區的經驗可以為我們帶來許多借鑒之處。例如如何從規劃設計，如何有效推廣執行，以及如何解決投資回報周期和環境收益之間的平衡等，均可以此為參考。此外，信息和通信技術（ICT）在其中扮演了十分重要的作用，若能充分發揮我們在這一領域的優勢，因地制宜地發展適合我國的智能社區模式，將構建出更加宏偉的藍圖。