导读：日本开始智慧城市建设的时间较早，成就在亚洲首屈一指，同时作为邻国，日本的智慧城市经验也是最适合中国借鉴和学习的。
我们今天就从《从污染城市到环保节能先进城市── 北九州的绿色革命》，一同去借鉴日本式智慧城市的做法。
日本式智慧城市的做法福冈县北九州市于2008年当选为环保示范城市,又于2011年当选为环境未来城市。
进行了闲置工厂用地二次开发的八幡东区东田地区，在2010年4月～2015年3月期间以「北九州智慧社区创意产业」为名，进行了各种关于能源的实证实验。
这一项目还入选了经济产业省「新一代能源・社会系统实证总体规划」，据悉已实现平均20％的电力峰值负载抑制（对比2005年度）、并削减了约50％的CO2排放（对比市内普通街区）。
北九州市为何能够成为日本数一数二的环保节能先进城市，其原因可从这座城市整治污染的历史中找到答案。
照片1实施「北九州智慧社区创意产业」实证实验的八幡东区东田地区。
这里面积约1.2平方公里、就职人员约6,000人、居民约1000人、入驻企业约210家、年度到访者约1,000万人（2013年为止）。
照片提供／新日铁兴和不动产株式会社从煤烟天空、死亡之海中得到复活的奇迹日本第一家钢铁厂——国营八幡钢铁厂就创立于北九州市，北九州作为日本四大工业基地之一，其发展集中在重化学工业，对于日本的现代化及经济高速增长起到了主导作用。
然而在工业繁荣发展的同时，却也带来了环境的重度污染。
20世纪60年代，北九州由于空气污染严重曾被称为“煤烟天空”，也创下了迄今为止日本最严重的空气污染纪录。
洞海湾由于工业废水甚至成为了“死亡之海”。
面对环境污染，首先站出来谋求解决对策的便是担心孩子健康的母亲们。
以“渴望蓝天”为口号的市民运动以及媒体的相关报道，在提高人们对于环境污染这一社会问题的认识的同时，还促使企业与政府开始加强措施进行污染整治。
企业方面积极采取了各种措施，比如改进生产工艺、加装污染物的去除处理设施、工厂绿化等。
政府方面则与各工厂签订了污染防治协议。
下水道与绿地建设、废弃物焚烧厂与废弃物处理设施建设、洞海湾大规模淤泥疏浚等划时代的环保措施相继实施。
在“市民、企业、政府”三位一体的共同努力下，北九州的环境迅速得到改善。
20世纪80年代，这里作为成功实现了环境再生的奇迹之城，开始受到国内外的关注。
当初整治污染过程中培养出来的高度环保意识与当地社会的合作伙伴关系，在当今的城市建设与环境改善活动中得到了继承。
而这一传承，可在「北九州智慧社区创意产业」中一窥究竟。
照片220世纪60年代的天空浓烟滚滚。
同期还出现了很多哮喘病人。
照片提供／北九州市照片3现在的蓝天万里无云。
照片提供／北九州市照片4被称为“死亡之海”的洞海湾，连大肠杆菌都无法存活。
照片提供／北九州市照片5如今复活后的洞海湾。
有100余种的鱼类贝类在这里栖息。
照片提供／北九州市实现所有能源的地区内生产八幡东区东田地区在结束了5年的实证实验后，「北九州智慧社区创意产业」终于向正式实施迈出了崭新的一步。
这里与一般街区不同的是，并不依靠电力公司供电，该地区所有的能源都由本地制造产出，这也是该项目的一大特征。
向东田地区提供基础电力的是由新日铁住金株式会社全额出资的当地电厂「东田热电联产」。
得益于北九州国际物流特区的政策倾斜，这里可以开展发电业务。
通过天然气热电联产发电，利用自营电网将电力输送给街区中的各用电单位，将热能（蒸汽）定向输送到工厂。
所谓热电联产，就是一套可以同时产出电力与热能的系统。
不丢弃发电时产生的热能，通过利用于工厂实现能源的高效利用。
除基础电力以外，还导入了各种可再生能源及工厂未利用能源。
比如综合配备了太阳能发电、风力发电、氢燃料电池、利用工厂余热的双循环地热发电（通过加热・蒸发来驱动蒸汽涡轮机的发电方法）等。
为实现低碳社会，提出「新能源10％街区」的目标，即倡导城市能源总量的10％由新能源供给。
此外，当地居民与单位还致力于实现从单纯使用能源的消费者（consumer）向生产消费者（prosumer）的转变。
东田地区通过拥有自己的发电站及各种新能源设备实现了能源自给，这在日本也是非常少见的。
照片6利用天然气的东田地区基础电力「东田热电联产」。
发电能力达到3万3000kW。
照片提供／新日铁住金株式会社照片7「生命之旅博物馆」屋顶上的太阳能发电板。
为避免太阳能逆潮流造成系统电网电压的不稳定，利用PCS（功率调节器）进行统一集中控制。
照片8地区内的商业设施、博物馆及公共空间中设置的小型风力发电设备。
整个城市实行有效的能源管理「北九州智慧社区创意产业」实证实验的对象涉及50家单位及230户家庭用电单位。
其核心为被称作「地区节电站」的CEMS（地区能源管理系统）。
该系统在对城市产出并存储的所有电力的数据进行可视化的基础上，实施集中式管理。
然后再通过信息网络将电力设备与用电单位连接起来，成为优化能源供求关系的指挥塔。
该系统还根据每天的气象资料，进行电力使用量的预测。
同时预测发电量，并将信息传给各家庭与单位的智能电表、HEMS（家庭能源管理系统）、BEMS（建筑能源管理系统）、FEMS（工厂能源管理系统）。
这样一来，用电单位通过自己管理自己使用的能源实现「需求方自我管理」。
供求调整指的是通过匹配发电量和用电量以实现“同步同量”。
同步同量对于保证电力质量避免引起停电、电压过低及频率变化等问题来说必不可少。
在东田地区这样一个小规模范围内成功实现这一目标的正是CEMS。
照片9通过有效利用ICT，优化电力供求关系的「地区节电站」，即CEMS。
图10能源管理以「地区节电站」为中心，通过输电网与信息通信将整个城市连接起来。
通过动态定价实现峰值负载抑制作为日本第一个在整个地区实行动态定价的实证实验，这也是「北九州智慧社区创意产业」的一大亮点。
天气气温等因素会影响电力供求状况，系统将根据电力供求状况的变化每天调整电价，通过在用电量过大的时间段鼓励消费者节电以实现峰值负载抑制。
这也是被称作（电力）需求响应的方法之一。
动态定价适用于夏季（6～9月）平日里的13～17点、冬季（12～3月）平日里的8～10点与18～20点间的（用电）高峰时段。
当夏季次日最高气温预测达30℃、冬季次日最低气温预测低于5℃时，设定5级收费标准中的某一级。
电价通过智能电表在前一日15点左右与当日早上通知到各户。
一级电价为15日元/1kWh，最高级别的五级电价为150日元/1kWh，差价有十倍之多。
通过实行这一措施，在实现了平均20％的峰值负载抑制的同时，总电费也减少了12.6％。
比如夏天时，用户可以赶在电价较便宜的早上使用耗电量较高的洗衣机与电磁炉，在电价较高的白天可以选择到公共设施去度过等，这样就出现了一些自愿节约用电的消费者。
这一实证结果在国内外受到高度评价，美国斯坦福大学就曾盛赞其为「对学术研究而言是精度高的有价值的数据」。
图11动态定价会根据电力供求的紧迫程度调整电价水平。
消费者为了避免以更昂贵的单价支付电费，则会选择在相应时间段节约用电，并将用电行为转移到其他时间段。
强化与氢能源的合作在有效利用地区能源这一层面上，氢能源备受瞩目。
在东田地区，新日铁住金在生产钢铁过程中会产生氢气这一副产物，为利用这些氢气现已完成北九州氢气站建设，通过管道将副产品的氢气输送到氢气站，利用氢气站的「氢气城」项目已于2009年开始启动。
「北九州智慧社区创意产业」也与此项目建立了合作关系，比如将太阳能发电等的剩余电力转化为氢气储存。
电力需求增大时，用以氢气为燃料的燃料电池进行供电，为地区的供求调整做出了贡献。
照片12养老院「爱香苑」中设置的水电解装置。
与CEMS连接，利用储存的氢气发电产热。
照片13丰田合成北九州工厂，利用氢燃料电池运转的叉车与氢气站。
因为有工厂，所以有良好的城市环境建设有工厂的地方更能实现良好的城市环境建设──。
工业城市・北九州正在用自身经历证明着工厂及其工业基础可以进化为可持续发展的绿色基础设施。
对于工厂排出的电力、蒸汽与氢气等能源，如果利用有方则能挖掘出城市的各种可能性。
在东田地区，通过与二次开发时新建公寓的新住户共享这一智慧城市概念，鼓励大家积极参与社区建设。
除居民外，还通过工作人员、访客等的共同努力，推进工厂与环境和谐共存的新一代城市建设。
先进环保技术层出不穷的北九州市，今后也将是智慧城市的领跑者吧。
同时。
我们还期待着北九州的经验能在工业快速发展与经济高速增长的亚洲诸国得到推广。
照片14「日铁住金TEXENG」的电动汽车（EV）用快速充电器，可根据时间表与行驶距离进行高效充电。
照片15城市建设据点——「东田生态俱乐部」中，大家交流时的场景。
智慧城市的主角始终是人，而不是能源。
照片16八幡钢铁厂的东田第一高炉设立于1901年，如今仍是东田地区的象征。
而这里已从近代工业发祥地进化为绿色革命圣地。
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