Mediante la coordinación del uso de energía para la electricidad, la calefacción y el transporte, cuatro ciudades japonesas planean reducir su huella de carbono y aumentar la utilización de energías renovables. Las ciudades se han comprometido a reducir sus emisiones de dióxido de carbono hasta en un 40 por ciento de aquí a 2030, empleando sistemas que van más allá de las propuestas de redes inteligentes como las que están siendo implementadas en los EE.UU. y en otros lugares. Mientras que los proyectos de redes inteligentes gestionan la electricidad, los proyectos de demostración de "comunidad inteligente" japoneses también gestionarán la energía para la calefacción y el transporte, afirmó Hironori Nakanishi, que ocupa un cargo directivo dentro del Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón, y que describió los proyectos en una reciente conferencia sobre redes inteligentes en Gaithersburg, Maryland.

Los proyectos, que se pusieron en marcha este año, fueron promovidos por el gobierno japonés, en parte, para cumplir la promesa que hizo el primer ministro el año pasado para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 25 por ciento en 2020. Costarán cerca de mil millones de dólares en cinco años y están siendo implementados por un consorcio de decenas de empresas, tales como Toyota, Nissan, Nippon Steel, y Panasonic.

La consecución del objetivo de emisiones, señaló Nakanishi, requiere la instalación de unos 28 gigavatios de energía solar, el equivalente a unos 28 reactores nucleares de gran tamaño. La tecnología de red inteligente ayudará a los operadores de red a dar cabida a grandes cantidades de electricidad procedente de fuentes de energía solar y otras renovables: en ocasiones en que haya nubes o cambien los patrones de viento, por ejemplo, pueden enviarse señales a los aparatos inteligentes para que detengan sus operaciones o disminuyan su consumo de energía. En una comunidad inteligente, esta capacidad de adaptación sería aumentada también por la gestión de la calefacción. "Más de la mitad de la energía se utiliza en forma de calor, por lo que la integración del calor y la electricidad es muy importante", aseguró Nakanishi.

Panasonic ya fabrica un sistema que integra los dos elementos al nivel de una casa individual. Combina un sistema de célula de combustible que genera electricidad y calor a partir del gas natural con una matriz de potencia solar extremadamente eficiente y una batería para almacenar el exceso de energía de los paneles solares. Este sistema, que cuesta alrededor de 60.000 dólares, puede hacer que una casa sea independiente de la red, señaló Nakanishi. En el futuro, un vehículo eléctrico capaz de almacenar electricidad podría ser añadido a este sistema.

Cuando el sol esté brillando, la potencia de los paneles solares dará energía a la casa. El exceso de electricidad se utiliza para calentar el agua, y podría cargar la batería del coche. Cuando esté nublado, y por la noche, el sistema depende de la electricidad almacenada y el sistema de célula de combustible de gas natural. El calor producido por las células de combustible, que normalmente se desperdiciaría, ayuda a calentar la casa, reduciendo el consumo total de energía. El sistema se puede optimizar mediante la instalación de salidas de corriente tanto alterna como contínua, puesto que los paneles solares producen, y las baterías distribuyen, corriente contínua, y algunos electrodomésticos, tales como los ordenadores y algunos televisores, pueden funcionar con ella.

Los detalles de los sistemas varían entre los cuatro proyectos de demostración. En la ciudad de Toyota y Yokohama, miles de automóviles eléctricos de Toyota y Nissan, respectivamente, se integrarán en la red; los automóviles serán capaces de almacenar energía renovable adicional y devolver energía a la red cuando la producción de electricidad decaiga. En Kitakyushu, se hará hincapié en las células de combustible de hidrógeno, en parte debido a que Nippon Steel ya gestiona grandes cantidades de combustible de hidrógeno. La Ciudad de la Ciencia Kansai hará hincapié en un nuevo software que permite a los usuarios ver y administrar su uso de energía, aunque su sistema también incorporará vehículos eléctricos y energía fotovoltaica.