日本是世界上主要能源消耗大國(guó)，多年來一直積極開發(fā)太陽能，太陽能技術(shù)已是日本國(guó)家發(fā)展政策中重要的一環(huán)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省，于1993年，開始實(shí)施“新陽光工程”，努力建立日本太陽能光伏市場(chǎng)。

通過一系列的政府資助和相關(guān)研究、開發(fā)、示范和部署，日本在太陽能制造技術(shù)上和降低成本方面，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，太陽能產(chǎn)品，在日本的市場(chǎng)占有率，已達(dá)到30％，僅次于德國(guó)的39％。

作為世界第二大太陽能光伏市場(chǎng)，日本政府一直在政策上對(duì)普及家庭使用太陽能電池給予援助。自1994年開始，發(fā)放90萬日元/KW的補(bǔ)助金，金額接近太陽能光伏系統(tǒng)價(jià)格的一半。此項(xiàng)補(bǔ)貼制度，在2005年，隨著日本國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的發(fā)展，曾經(jīng)被中止過，但是，從2009年起，日本政府又再次恢復(fù)了面向家庭用途的太陽能發(fā)電補(bǔ)助制度。7萬日元/KW的補(bǔ)助，相當(dāng)于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)價(jià)格的一成。

2012年，日本家庭太陽能發(fā)電，公共電網(wǎng)收購(gòu)價(jià)格為42日元/kwh，相較同期德國(guó)小型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的收購(gòu)價(jià)17.9歐分/kwh（大約合22日元/kwh）有點(diǎn)高。

風(fēng)能和太陽能，相較核能，安全系數(shù)更大。盡管太陽能設(shè)備制造成本，目前仍然很高，風(fēng)電，則受制于電網(wǎng)的架設(shè)和傳送，但是兩大能源的發(fā)展，必將加速。

一、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝現(xiàn)場(chǎng)的外觀

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在日本家庭中的應(yīng)用一瞥

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在日本家庭中的應(yīng)用一瞥

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在日本家庭中的應(yīng)用一瞥

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在日本家庭中的應(yīng)用一瞥

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在日本家庭中的應(yīng)用一瞥

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在日本家庭中的應(yīng)用一瞥

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在日本家庭中的應(yīng)用一瞥

二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)部分示意圖

住宅用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)造組成示意圖

下面這段關(guān)于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的“逆變器”的補(bǔ)充內(nèi)容，來自“日本經(jīng)濟(jì)能源環(huán)境網(wǎng)”2013年07月11日：

據(jù)【日經(jīng)BP社報(bào)道】日本三菱電機(jī)公司，將于2013年07月30日，上市針對(duì)日本國(guó)內(nèi)住宅太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器。該產(chǎn)品可設(shè)置于建筑外墻等室外空間，輸出功率為5.5千瓦，可應(yīng)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的大容量化，能夠削減安裝10千瓦以上系統(tǒng)時(shí)所需的費(fèi)用。電力轉(zhuǎn)換效率，在可室外設(shè)置產(chǎn)品中，達(dá)到了業(yè)內(nèi)水平。

電源調(diào)節(jié)器（即，逆變器）的作用，是將太陽能電池模塊所發(fā)的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒┘彝ナ褂玫慕涣麟?。三菱電機(jī)目前在銷售1.8千瓦和4.0千瓦兩種型號(hào)的可室外設(shè)置產(chǎn)品，此次又新增加了5.5千瓦款。對(duì)于日本可再生能源電力固定價(jià)格收購(gòu)制度全量收購(gòu)對(duì)象的10千瓦以上系統(tǒng)，使用5.5千瓦型號(hào)的逆變器更為有利。

例如，在使用由50枚220瓦模塊（即，50塊太陽能電池板，每塊220瓦）構(gòu)成的11千瓦系統(tǒng)時(shí)，此前需要使用3臺(tái)4.0千瓦的電力調(diào)節(jié)器，但是如果采用5.5千瓦款，用2臺(tái)即可構(gòu)筑系統(tǒng)，從而降低采用成本，同時(shí)，還可使施工更為省時(shí)省力。5.5千瓦款產(chǎn)品的寬度與4.0千瓦款相同，即使組合設(shè)置多臺(tái)也不會(huì)影響外墻的設(shè)計(jì)性。

對(duì)于新產(chǎn)品，三菱電機(jī)通過采用名為“等級(jí)控制逆變器方式”的自主技術(shù)，使其實(shí)現(xiàn)了96.0％的電力轉(zhuǎn)換效率。并通過電壓不同的3個(gè)逆變器減小了電力損失。而且，還內(nèi)置有切換并網(wǎng)運(yùn)行、停運(yùn)及自主運(yùn)轉(zhuǎn)的開關(guān)，無需使用發(fā)電量監(jiān)視器及遠(yuǎn)程操作遙控器。三菱電機(jī)是為滿足高輸出功率及高效率的市場(chǎng)需求而投入該產(chǎn)品。價(jià)格為63萬日元（大約合2016年的3.7萬人民幣）。

住宅用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

燃料電池 + 太陽能發(fā)電 + 蓄電池，綜合系統(tǒng)示意圖

關(guān)于什么是燃料電池？

燃料電池(Fuel Cell)，是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能，直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣，分別送進(jìn)燃料電池，電就被生產(chǎn)出來。

燃料電池(Fuel Cell)，從外表上看，有正極負(fù)極和電解質(zhì)等，像是一個(gè)蓄電池，但是，燃料電池(Fuel Cell)并不能“儲(chǔ)電”，僅是一個(gè)“發(fā)電廠”。燃料電池(Fuel Cell)，需要電極和電解質(zhì)，以及氧化還原反應(yīng)，才能發(fā)電。

據(jù)2014年02月19日美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家開發(fā)出一種直接以生物質(zhì)為原料的低溫燃料電池。這種燃料電池，只需借助太陽能或者廢熱，就能將稻草、鋸末、藻類，甚至有機(jī)肥料，轉(zhuǎn)化為電能，能量密度，比基于纖維素的微生物燃料電池，高出近100倍。

由于燃料電池能將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，因此，燃料電池沒有像通常的火力發(fā)電機(jī)那樣通過鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)的能量形態(tài)變化，可以避免中間的轉(zhuǎn)換的損失，達(dá)到很高的發(fā)電效率。

燃料電池的發(fā)展創(chuàng)新，將如百年前內(nèi)燃機(jī)技術(shù)突破，取代人力，造成工業(yè)革命，也像電腦的發(fā)明普及，取代人力的運(yùn)算、繪圖，以及文字處理的電腦革命，又如網(wǎng)絡(luò)通訊的發(fā)展，改變了人們生活習(xí)慣的信息革命。

燃料電池的高效率、無污染、建設(shè)周期短、易維護(hù)以及低成本的潛能，將引爆21世紀(jì)新能源與環(huán)保的綠色革命。如今，在北美、日本和歐洲，燃料電池發(fā)電，正以急起直追的勢(shì)頭快步進(jìn)入工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的階段，將成為21世紀(jì)繼火電、水電、核電后的第四代發(fā)電方式。

小型蓄電系統(tǒng) + 家庭能源管理系統(tǒng)HEMS

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) + 蓄電池 + 電動(dòng)汽車，綜合應(yīng)用示意圖

下面這段關(guān)于“家庭能源管理系統(tǒng)HEMS”的補(bǔ)充內(nèi)容，來自“日本日立公司中國(guó)網(wǎng)站”2013年：

家庭能源管理系統(tǒng)HEMS (Home Energy Management System)

能住宅設(shè)想的總體結(jié)構(gòu)圖

除家用電器之外，家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)，還能與能源機(jī)器、住宅設(shè)備儀器、EV（電動(dòng)汽車）、家庭網(wǎng)關(guān)、電表相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭的能源管理。此外，家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)，還可以連接室外的電力系統(tǒng)、信息系統(tǒng)以及附近的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)。

家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)，是一種能夠兼顧家庭節(jié)能與舒適生活的能源管理系統(tǒng)。

家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)，能夠利用天氣信息與傳感器找到多余的能耗源，并通過對(duì)家用電器的控制，達(dá)到節(jié)約能耗的目的。另外，在家用能源機(jī)器的使用上，當(dāng)太陽能電池板的發(fā)電量出現(xiàn)剩余時(shí)，該系統(tǒng)可以指示熱泵熱水器燒熱水，或者指示洗衣機(jī)、脫水機(jī)開始工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的有效利用。

當(dāng)易受天氣等因素影響的天然能源越來越多地應(yīng)用于發(fā)電領(lǐng)域之后，為了確保電力供應(yīng)的穩(wěn) 定，勢(shì)必需要安裝蓄電池，以便在節(jié)約能源的同時(shí)，最.大程度地保證生活的舒適性。

家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)，采用“可視化”設(shè)計(jì)，能夠及時(shí)掌握家庭的用電情況，除了能讓用戶通過家里的電視或者顯示器簡(jiǎn)單地了解自家的用電信息之外，還能通過對(duì)于能源消耗的統(tǒng)一管理，根據(jù)用戶的行為習(xí)慣和天氣信息，向用戶提出高效用電的可行性建議。

小型蓄電系統(tǒng)和云計(jì)算家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)的構(gòu)成

三、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)接線箱內(nèi)部

（耦合系統(tǒng)斷路器）

四、日本家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

安裝實(shí)例

電源監(jiān)控器（PV-DR006K）

逆變器 / 電源調(diào)節(jié)器 / 電力轉(zhuǎn)換器（PV-PN55G）

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝實(shí)例

屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)室內(nèi)控制面板

各種能源設(shè)備（太陽能發(fā)電系統(tǒng)、熱水器等）觸控屏

Panasonic（日本知名企業(yè)松下）生產(chǎn)的冷媒熱泵式電氣熱水器

日本全電化住宅，即住宅內(nèi)部，不使用燃?xì)?，全部是使用電力。比如，使用電磁感?yīng)發(fā)熱IH電磁灶等。