Tesla Mega pakid, hiiglaslik vesinikupaak: Panasonicu uus kliimatehas

Kui kuulirongid vuhisevad 285 kilomeetrit tunnis, vaatab Panasonicu Norihiko Kawamura üle Jaapani kõrgeima vesinikupaagi. 14-meetrine ehitis ulatub Tokaido Shinkanseni liini rööbasteede kohal väljaspool iidset pealinna Kyotot, samuti suure hulga päikesepaneele, vesinikkütuseelemente ja Teslal Megapack akud. Toiteallikad suudavad toota piisavalt mahla, et käitada osa tootmiskohast, kasutades ainult taastuvenergiat.

"See võib olla Jaapani suurim vesiniku tarbimiskoht," ütleb seadmetootja nutikate energiasüsteemide äriosakonna juhataja Kawamura. "Me kasutame hinnanguliselt 120 tonni vesinikku aastas. Kuna Jaapan toodab ja impordib tulevikus üha rohkem vesinikku, on see väga sobiv tehas.

Kiirraudtee ja maantee vahele jääv Panasonicu tehas Kusatsus Shiga prefektuuris on 52 hektari suurune ala. See ehitati algselt 1969. aastal, et toota kaupu, sealhulgas külmikuid, mis on üks kodumasinate "kolmest aardest", koos telerite ja pesumasinatega, mida jaapanlased ihkasid, kui riik taastati pärast II maailmasõja laastamistööd.

Täna on tehase üks nurk H2 Kibou Field, säästva elektrienergia näidisobjekt, mis alustas tööd aprillis. See koosneb 78,000 495-liitrisest vesinikkütusepaagist, 99 kilovatisest vesinikkütuseelemendi massiivist, mis koosneb 5 570 kW kütuseelemendist, 1,820 kW 1.1 fotogalvaanilisest päikesepaneelist, mis on paigutatud ümberpööratud V-kujuliselt, et püüda kõige rohkem päikesevalgust, ja XNUMX megavatist. liitium-ioonaku hoidmine.

H2 Kibou Fieldi ühel küljel on suur ekraan, mis näitab kütuseelementidest ja päikesepaneelidest reaalajas toodetud võimsust: 259 kW. Hinnanguliselt tuleb umbes 80% aastas toodetavast energiast kütuseelementidest, ülejäänu moodustab päikeseenergia. Panasonicu sõnul toodab rajatis piisavalt võimsust, et rahuldada saidi kütuseelementide tehase vajadusi – selle tippvõimsus on umbes 680 kW ja aastakasutus umbes 2.7 gigavatti. Panasonic arvab, et see võib olla eeskujuks järgmise põlvkonna uuele jätkusuutlikule tootmisele. 

"See on esimene omataoline tootmiskoht, mille eesmärk on kasutada 100% taastuvenergiat," ütleb Hiroshi Kinoshita Panasonicu nutikate energiasüsteemide äriosakonnast. "Me tahame seda lahendust laiendada süsinikdioksiidivaba ühiskonna loomisele."

Tehisintellektiga varustatud energiahaldussüsteem (EMS) juhib automaatselt kohapealset elektritootmist, lülitudes päikeseenergia ja vesiniku vahel, et minimeerida kohalikult võrguoperaatorilt ostetavat elektrienergiat. Näiteks kui on päikesepaisteline suvepäev ja kütuseelementide tehas vajab 600 kW, võib EMS eelistada päikesepaneele, otsustades 300 kW päikeseenergia, 200 kW vesinikkütuseelementide ja 100 kW aku kombinatsiooni kasuks. Pilves päeval võib see aga minimeerida päikesekomponenti ning suurendada vesiniku- ja akupatareisid, mida öösel kütuseelemendid laadivad.

"Kõige olulisem asi tootmise rohelisemaks muutmisel on integreeritud energiasüsteem, mis hõlmab taastuvenergiat, nagu päike ja tuul, vesinik, akud ja nii edasi," ütleb Deloitte Tohmatsu Consultingu kliimamuutuste ja energia vanemjuht Takamichi Ochi. "Selleks on Panasonicu näide ideaalsele energiasüsteemile lähedane."

Halli vesinikuga, mitte veel täiesti roheline

H2 Kibou väli pole täiesti roheline. See sõltub nn hallist vesinikust, mis tekib maagaasist protsessis, mis võib vabastada palju süsihappegaasi. Tankerid veavad umbes kord nädalas Osakast Kusatsusse umbes 20,000 km kaugusel 250 80 liitrit vesinikku, mis on jahutatud vedelal kujul temperatuurini miinus XNUMX Celsiuse järgi. Jaapan on vesiniku tootmisel tuginenud sellistele riikidele nagu Austraalia, kus on rohkem taastuvenergiat. Kuid kohalik tarnija Iwatani Corporation, kes tegi koostööd Chevron Selle aasta alguses, et ehitada 30. aastaks Californiasse 2026 vesiniku tankimiskohta, avas Osaka lähedal tehnoloogiakeskuse, mis on keskendunud toodab rohelist vesinikku, mis on loodud ilma fossiilkütuseid kasutamata.

Teine probleem, mis vastuvõtmist aeglustab, on hind. Kuigi elekter on Jaapanis suhteliselt kallis, maksab praegu vesinikujaama toiteallikas palju rohkem kui võrgust saadav elektrienergia kasutamine, kuid ettevõte loodab, et Jaapani valitsuse ja tööstuse jõupingutused tarnimise ja jaotuse parandamiseks muudavad elemendi oluliselt odavamaks.

"Me loodame, et vesiniku hind langeb, nii et saame umbes 20 jeeni vesiniku kuupmeetri kohta ja siis suudame saavutada kulude pariteedi elektrivõrguga," ütles Kawamura. 

Panasonic eeldab ka, et Jaapani püüd saada 2050. aastaks süsinikuneutraalseks suurendab nõudlust uute energiatoodete järele. Kusatsus asuv kütuseelemenditehas on kodukasutuseks välja andnud üle 200,000 2009 Ene-Farmi maagaasi kütuseelemendi. 500. aastal turule toonud rakud eraldavad maagaasist vesinikku, toodavad energiat, reageerides sellele hapnikuga, soojendavad ja säilitavad kuuma vett ning annavad katastroofi korral kaheksa päeva jooksul kuni XNUMX vatti avariivõimsust. Eelmisel aastal alustas see kommertskasutajatele suunatud puhta vesiniku versiooni müüki. Ta soovib müüa kütuseelemente USA-s ja Euroopas, sest sealsed valitsused on seda teinud agressiivsemad vesiniku kulude kärpimise meetmed kui Jaapan. 2021. aastal käivitas USA energeetikaministeerium nn Hydrogen Shot programmi, mille eesmärk on vähendada puhta vesiniku hinda 80% võrra 1 dollarile 1 kilogrammi kohta 10 aasta jooksul. 

Panasonic ei kavatse esialgu oma H2 Kibou Fieldi mastaape suurendada, soovides näha, et teised ettevõtted ja tehased võtaksid kasutusele sarnased energiasüsteemid.

Kawamura ütleb, et see ei pruugi tänapäeval majanduslikult mõttekas olla, kuid me tahame midagi sellist käivitada, et see oleks valmis, kui vesiniku hind langeb. Meie sõnum on: kui tahame, et 100. aastal oleks 2030% taastuvenergia, siis peame millegi sellisega alustama praegu, mitte aastal 2030.