Thành phố Yokohama, tỉnh Kanagawa, được Ngân hàng Thế giới chọn là một trong sáu "Thành phố sinh thái" đầu tiên vào năm 2009, đang nỗ lực trở thành "Thành phố quản lý năng lượng" bằng cách tối ưu hóa cung cầu năng lượng, hướng tới trở thành thành phố có khả năng phòng chống thiên tai, thân thiện với môi trường và hiệu quả kinh tế xuất sắc Năm 2010, thành phố này đã được chính phủ chọn làm “Khu vực trình diễn hệ thống xã hội và năng lượng thế hệ tiếp theo” và bắt đầu dự án trình diễn “Dự án thành phố thông minh Yokohama (YSCP)” với sự hợp tác của các công ty tư nhân Chúng tôi đang thúc đẩy việc giới thiệu năng lượng tái tạo, quản lý năng lượng trong gia đình, tòa nhà và cộng đồng cũng như việc sử dụng xe điện (xe điện)

Tiến hành thử nghiệm trình diễn đáp ứng nhu cầu từ HEMS đến BEMS và CEMS

YSCP được thực hiện từ năm 2010 đến năm 2014 và tiến hành trình diễn kỹ thuật về hệ thống quản lý năng lượng cho toàn bộ khu vực Trọng tâm đặc biệt của dự án là quản lý năng lượng thông qua đáp ứng nhu cầu dựa trên giá điện, kiểm soát mức tiêu thụ điện bằng cách đặt giá điện cao hơn trong thời gian nhu cầu điện cao hoặc bằng cách tăng giá trong các điều kiện cụ thể như khi nhu cầu thắt chặt Bằng cách giảm mức tiêu thụ điện năng trong giờ cao điểm, dự kiến ​​sẽ giảm hoạt động của các thiết bị cung cấp điện và loại bỏ nỗ lực quản lý bảo trì

YSCP đã tiến hành thử nghiệm đáp ứng nhu cầu dựa trên giá điện vào mùa hè năm 2013 nhắm vào khoảng 1900 hộ gia đình Trong thời gian cao điểm (thời gian đáp ứng nhu cầu) từ 1 giờ chiều đến 4 giờ chiều, giá điện ảo cao hơn bình thường đã được ấn định và hiệu ứng cắt giảm cao điểm lên tới 15,2% đã được xác nhận

Ngoài ra, trong một thử nghiệm trình diễn vào mùa hè năm 2014, chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm hành vi tiết kiệm năng lượng với khoảng 3500 hộ gia đình trong số khoảng 4200 hộ gia đình đã lắp đặt hệ thống HEMS (Hệ thống quản lý năng lượng gia đình) và hệ thống phát điện mặt trời, đồng thời xác minh các biện pháp khuyến khích và hiệu quả giảm điện năng để giảm bớt gánh nặng cho người tiêu dùng Kết quả, 90% người tham gia trả lời rằng ``sử dụng HEMS đã nâng cao nhận thức của họ về việc tiết kiệm điện và giảm mức sử dụng điện'' Hơn nữa, 80% người tham gia đã yêu cầu một dịch vụ mới đề xuất phương án giá điện tối ưu

Hơn nữa, chúng tôi đã tiến hành các thử nghiệm trình diễn BEMS (Hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà) không chỉ cho nhà ở mà còn cho các tòa nhà và hợp tác với CEMS (Hệ thống quản lý năng lượng cộng đồng) tại địa phương Bằng cách phân phối các yêu cầu đáp ứng nhu cầu theo khả năng điều chỉnh tiết kiệm điện của từng tòa nhà, mức cắt giảm cao điểm lên tới hơn 20% có thể đạt được

(Hình 1) Tổng quan về thử nghiệm trình diễn YSCP
(Nguồn: Trụ sở đối phó với sự nóng lên toàn cầu của Thành phố Yokohama)

Xây dựng nhà máy điện ảo nhằm giảm nhu cầu và đảm bảo nguồn điện phòng chống thiên tai

Sau khi hoàn thành YSCP, Thành phố Yokohama cũng đang nỗ lực hợp tác với khu vực tư nhân để tận dụng bí quyết được trau dồi thông qua dự án trình diễn YSCP được thực hiện trong 5 năm Vào tháng 4 năm 2015, chúng tôi đã thành lập Hiệp hội Doanh nghiệp Thông minh Yokohama (YSBA), một tổ chức hợp tác công tư với sự tham gia của các công ty điện, thiết bị, dụng cụ, công ty năng lượng, vv, với mục đích tạo ra một thành phố tái chế năng lượng có khả năng phòng chống thiên tai xuất sắc, thân thiện với môi trường và hiệu quả kinh tế Trong năm tài chính 2015, khoản trợ cấp 100% của chính phủ đã được sử dụng để tiến hành nghiên cứu và thiết kế khả thi kinh doanh, và trong năm tài chính 2016, khoản trợ cấp tương tự đã được sử dụng để lắp đặt thiết bị Các hoạt động của Hiệp hội doanh nghiệp thông minh Yokohama (YSBA) dự kiến sẽ kéo dài đến ngày 31 tháng 3 năm 2027

Một trong những sáng kiến cụ thể của YSBA là dự án xây dựng VPP (Nhà máy điện ảo), dự án điều khiển tích hợp và từ xa pin lưu trữ, thiết bị phát điện, xe điện, vv thuộc sở hữu của các tòa nhà và hộ gia đình, khiến chúng hoạt động như thể chúng là một nhà máy điện duy nhất VPP đặt mục tiêu cân bằng tải điện và giảm chi phí bảo trì nhà máy điện cũng như đầu tư vốn bằng cách giảm nhu cầu trong giờ cao điểm hoặc chuyển sang thời điểm khác

Trong một sáng kiến mà Thành phố Yokohama gọi là ``VPP kiểu Yokohama'', pin lưu trữ được lắp đặt tại các cơ sở công cộng đóng vai trò là căn cứ phòng chống thiên tai và địa điểm sơ tán trong trường hợp xảy ra thảm họa Ngoài việc vận hành VPP trong thời gian bình thường, VPP còn được sử dụng làm ``nguồn điện phòng chống thiên tai'' trong các trường hợp khẩn cấp liên quan đến mất điện Thông qua những nỗ lực này, chúng tôi đang cố gắng góp phần cải thiện công tác phòng chống thiên tai ở địa phương

(Hình 2) Tổng quan dự án xây dựng nhà máy điện ảo
(Nguồn: Trụ sở đối phó với sự nóng lên toàn cầu của Thành phố Yokohama)

Mục tiêu đạt mức phát thải khí nhà kính bằng 0 vào năm 2050 bằng cách sử dụng xe điện, vv

Mặt khác, như một biện pháp khác với YSCP, Thành phố Yokohama sẽ sửa đổi "Kế hoạch thực hiện các biện pháp đối phó với hiện tượng nóng lên toàn cầu của Thành phố Yokohama" được xây dựng vào tháng 3 năm 2003, vào tháng 1 năm 2023 Tầm nhìn tương lai của Thành phố Yokohama vào năm 2050 là ``Không phát thải carbon ở Yokohama'' và thành phố đặt mục tiêu đạt được mức phát thải khí nhà kính ròng bằng 0 vào năm 2050

Là một trong những nỗ lực nhằm đạt được mục tiêu này, Thành phố Yokohama đang thúc đẩy việc chuyển đổi phương tiện công cộng thông thường sang xe điện (EV) Trong tương lai, đến năm 2030, thành phố sẽ thay thế toàn bộ khoảng 1400 phương tiện giao thông công vụ bằng các phương tiện thế hệ tiếp theo như EV, FCV và PHEV Ngoài ra, các kế hoạch đang được tiến hành để lắp đặt 400 bộ sạc nhanh trong thành phố

Ngoài ra, vào tháng 1 năm 2025, Xe buýt Kawasaki Tsurumi Rinko bắt đầu vận hành xe buýt điện trên các tuyến khởi hành và đến lối ra phía Tây của Ga Tsurumi Nguồn điện cần thiết để vận hành xe buýt điện được cung cấp bởi Hamakko Denki, một giải pháp điện cho các doanh nghiệp thành phố sử dụng năng lượng tái tạo (sinh khối) từ Nhà máy đốt rác thành phố Yokohama Thông thường, khi điện dùng để sạc xe buýt EV được tạo ra từ quá trình sản xuất nhiệt điện, CO2 sẽ được thải ra trong quá trình sản xuất Do đó, bằng cách sử dụng điện không có CO2 có nguồn gốc từ năng lượng tái tạo, Thành phố Yokohama đặt mục tiêu loại bỏ hầu như lượng khí thải CO2 từ việc lái xe buýt điện và đạt được mục tiêu sản xuất cũng như tiêu thụ năng lượng tái tạo tại địa phương

(Hình 3) Vận hành xe buýt điện sử dụng năng lượng tái tạo
(Nguồn: Thông cáo báo chí của Thành phố Yokohama)