东京瓦斯株式会社（日本语：とうきょうガス 英语：Tokyo Gas Company,Limited，以下简称东京燃气）是日本最大的天然气供应商，也是世界上最大的民生用燃气供应商，其业务涵盖整个天然气价值链。2016年日本解除对电力市场的管制之后，开始进军电力零售行业。目前，东京燃气有17000多名员工，年销售天然气超过150亿立方米，年销售电力140亿千瓦时。
进入全新的领域之后，东京燃气开始从一家天然气供应商，逐步转变为提供气、电、冷、热多种能源的综合能源服务商。下面我们以两个项目为例，带大家了解东京燃气转型中做出努力与成果。
向着零碳社会进发：
日本一直十分重视氢能产业的发展。2016年3月，日本政府宣布了其环境和可持续性计划，并提出“建立氢能社会的倡议”，其中就包括“在2020东京奥运会前使氢能发电量翻倍”和“为奥运村建立全方位的氢能供应系统”两大目标。
东京燃气在氢气输送、管理上早有丰富的经验。目前，东京燃气拥有三个加氢站，其中两个为“本地（on-site）加氢站”，即氢气直接在加氢站内生产。一个为“异地(off-site)加氢站”，即氢气由其他加氢站运输而来。东京燃气的氢气主要由城市天然气转化得到，产生的二氧化碳通过碳捕捉与储存（CCS）技术储存，以实现零碳氢能。
东京燃气的氢气供应链 图片来源：参考资料[1]
*MCH为甲基环己烷
2017年10月，东京燃气成立全资子公司“晴海清洁能源（Harumi Eco Energy Co., Ltd）”，助力东京奥运村的建设。奥运村位于东京中央区的晴海（Harumi）地区，因此又称为“晴海旗（Harumi Flag）”。整个奥运村占地18公顷，由23栋建筑，5632间公寓组成。预计到2024年，将有超过12000名居民入住。整个项目的能源设施将由以东京燃气为代表的六家公司共同完成。
奥运村概念图 图片来源：参考资料[2]
项目计划在城镇附近建起一座加氢站，并通过地下管道将氢气送往五个住宅区，并将氢气输送给各个住宅区内的氢燃料电池发电机，以满足居民的用电、用热需求。同时，加氢站也为城镇内的快速公交系统（BRT）和氢燃料电池车提供氢气供应。加氢站的建设和运营由JXTGNippon Oil＆Energy公司负责。
氢气供应概念图 图片来源：参考资料[2]
东京燃气负责铺设底下输氢管道，将氢气送往各个街区，同时保障氢气的安全。在地震频发的日本，这并不容易。为此，输氢管道需要额外的防护，并配有监测仪器，如地震仪，压力仪，“一旦在传感器上检测到的任何异常读数，我们都会关闭氢气站的氢气供应。”来自东京燃气的能源解决方案部经理立木文彦表示。
在氢气送达各个街区后，来自松下的氢燃料电池：EneFarm将负责把氢能转化为电能和热能，供应范围涵盖所有四个住宅区，产生的热水将供应给带足浴休息室的公寓，和带有共用洗浴设施的住房。EneFarm的额定发电效率达到56%。每一个EneFarm能输出5kW的电力，每六个一组，为一个街区提供30kW的电力。同时，EneFarm配备有蓄电池和热水储水箱，以保证在燃料电池故障及检修时段内的能源供给。城镇的能源主要由EneFarm提供，还有太阳能、生物质能等予以补充，也与传统电网连接以确保供电安全。
EneFarm 能源利用示意图图片来源：参考资料[2]
在这样一套复杂的综合能源系统中，一套相配套的能源管理系统必不可少。此次奥运村项目采用了区域能源管理系统（AEMS）、街区能源管理系统(MEMS)、家庭能源管理系统(HEMS)三级能源管理，对城镇内的能耗情况、电池储能、能源供给进行全方位的监控和管理，实现能源的最优利用。其中，AEMS会监控整个奥运村的能源供给和消耗；MEMS会收集来自燃料电池、太阳能板及电池的数据，并监控一个街区的能源供给和消耗，得到的数据将反馈给AEMS。AEMS的服务器能够分析这些数据，报告当前电力负荷的趋势，并对电力负荷的峰值进行预测，以尽可能减少对传统电网的依赖。
不只是燃气，更是综合能源解决方案服务商
在燃气之外，东京燃气旗下的东京燃气工程解决方案（Tokyo Gas EngineeringSolutions，TGES）等子公司还运营着多个区域冷热电联供设施。其中最具代表性的当属位于新宿的区域冷热联供中心。
新宿是日本东京十分繁华的商业中心，聚集了大量的企业总部和政府机关，其在东京的地位相当于外滩在上海的地位。新宿区域冷热联供中心为新宿区内超过20栋摩天大楼供冷供暖，其制冷功率超过207MW，供暖功率超过173MW，是世界上最大的冷热联供中心。系统通过天然气热电联产技术，产生的蒸汽通过吸收式制冷装置转变为冷量送至用户处，产生的电力则供应给东京市政府大楼和新宿公园塔，这为东京市政府大楼的能源可靠性提供了额外保障。
新宿区域冷热联供示意图图片来源：参考资料[5]
2013年起，为了达到更好的运营效率，新宿区域冷热联供中心开始与周边的西新宿冷热联供中心分享热量。这一举措每年将减少二氧化碳排放3000吨。
在未来，TGES的工程师们还希望将区域冷热联供与智能能源网络结合起来，创造更为高效的综合能源系统。通过搭建一张信息网络沟通电网、热网，使得多种能源系统协同运转成为可能。
TGES构想的智能化的热电联供图片来源：参考资料[4]
参考资料
[1] https://www.tokyo-gas.co.jp/techno/english/category1/13_index_detail.html
[2] https://news.panasonic.com/global/stories/2019/71600.html
[3] https://news.panasonic.com/global/stories/2019/71599.html
[4]https://tokyo-gas.disclosure.site/en/themes/150
[5] http://www.tokyogas-es.co.jp/en/case/dhc/index.html
[6] http://www.tokyogas-es.co.jp/en/business/es3/index.html
