Tesla Mega пакети, гигантски резервоар за водород: новата климатична фабрика на Panasonic

Докато влакове-стрели профучават с 285 километра в час, Норихико Кавамура на Panasonic гледа към най-високия резервоар за съхранение на водород в Япония. 14-метровата конструкция се извисява над релсите на линията Токайдо Шинкансен извън древната столица Киото, както и голям набор от слънчеви панели, водородни горивни клетки и Tesla Акумулаторни батерии Megapack. Източниците на енергия могат да генерират достатъчно сок, за да управляват част от производствения обект само с помощта на възобновяема енергия.

„Това може да е най-големият обект за потребление на водород в Япония“, казва Кавамура, мениджър в бизнес отдела за интелигентни енергийни системи на производителя на уреди. „Изчисляваме използването на 120 тона водород годишно. Тъй като Япония ще произвежда и внася все повече и повече водород в бъдеще, това ще бъде много подходящ вид инсталация.“

Притисната между високоскоростна железопътна линия и магистрала, фабриката на Panasonic в Кусацу, префектура Шига, е разпростираща се площ от 52 хектара. Първоначално е построен през 1969 г., за да произвежда стоки, включително хладилници, едно от „трите съкровища“ на домакинските уреди, заедно с телевизори и перални, които японците жадуваха, докато страната се възстановяваше след опустошенията от Втората световна война.

Днес единият ъгъл на завода е H2 Kibou Field, демонстрационно устойчиво енергийно съоръжение, което започна работа през април. Състои се от 78,000 495-литров резервоар за водородно гориво, масив от 99 киловата водородни горивни клетки, съставен от 5 570kW горивни клетки, 1,820kW от 1.1 фотоволтаични слънчеви панела, подредени във формата на обърнато „V“, за да улавят най-много слънчева светлина, и XNUMX мегавата съхранение на литиево-йонна батерия.

От едната страна на H2 Kibou Field голям дисплей показва количеството енергия, произведено в реално време от горивни клетки и слънчеви панели: 259kW. Около 80% от генерираната енергия се очаква да идва от горивни клетки годишно, като останалата част се пада на слънчевата енергия. Panasonic казва, че съоръжението произвежда достатъчно енергия, за да отговори на нуждите на фабриката за горивни клетки на обекта - има пикова мощност от около 680kW и годишно потребление от около 2.7 гигавата. Panasonic смята, че това може да бъде шаблон за следващото поколение ново, устойчиво производство. 

„Това е първият производствен обект от този вид, който има за цел да използва 100% възобновяема енергия“, казва Хироши Киношита от бизнес отдела за интелигентни енергийни системи на Panasonic. „Искаме да разширим това решение към създаването на декарбонизирано общество.“

Система за управление на енергията (EMS), оборудвана с изкуствен интелект, автоматично контролира генерирането на електроенергия на място, превключвайки между слънчева и водородна енергия, за да минимизира количеството електроенергия, закупено от местния мрежов оператор. Например, ако е слънчев летен ден и фабриката за горивни клетки се нуждае от 600 kW, EMS може да даде приоритет на слънчевите панели, като вземе решение за смес от 300 kW слънчеви, 200 kW водородни горивни клетки и 100 kW акумулаторни батерии. В облачен ден обаче може да минимизира слънчевия компонент и да увеличи водородните и акумулаторните батерии, които се зареждат през нощта от горивните клетки.

„Най-важното нещо, за да направим производството по-екологично, е интегрирана енергийна система, включваща възобновяема енергия като слънчева и вятърна енергия, водород, батерии и т.н.“, казва Такамичи Очи, старши мениджър по климатичните промени и енергията в Deloitte Tohmatsu Consulting. „За да направите това, примерът на Panasonic е близо до идеална енергийна система.“

Със сив водород, все още не напълно зелен

H2 Kibou Field не е напълно зелено. Зависи от така наречения сив водород, който се генерира от природен газ в процес, който може да освободи много въглероден диоксид. Танкерите превозват 20,000 250 литра водород, охладен в течна форма до минус 80 по Целзий, от Осака до Кусацу, разстояние от около XNUMX км, около веднъж седмично. Япония разчита на страни като Австралия, която разполага с по-големи запаси от възобновяема енергия, за производството на водород. Но местният доставчик Iwatani Corporation, който си партнира с Орнамент във формата на по-рано тази година за изграждане на 30 обекта за водородно гориво в Калифорния до 2026 г., откри технологичен център близо до Осака, който се фокусира върху производство на зелен водород, който е създаден без използването на изкопаеми горива.

Друг проблем, който забавя приемането, е цената. Въпреки че електричеството е сравнително скъпо в Япония, в момента струва много повече за захранване на централа с водород, отколкото за използване на енергия от мрежата, но компанията очаква усилията на японското правителство и индустрията за подобряване на доставките и разпространението ще направят елемента значително по-евтин.

„Надеждата ни е, че цената на водорода ще намалее, така че можем да постигнем около 20 йени на кубичен метър водород и тогава ще можем да постигнем паритет на разходите с електрическата мрежа“, каза Кавамура. 

Panasonic също така очаква, че стремежът на Япония да стане въглеродно неутрална до 2050 г. ще увеличи търсенето на нови енергийни продукти. Неговата фабрика за горивни клетки в Кусацу е произвела над 200,000 2009 горивни клетки на природен газ Ene-Farm за домашна употреба. Комерсиализирани през 500 г., клетките извличат водород от природен газ, генерират енергия, като реагират с кислород, загряват и съхраняват топла вода и доставят до XNUMX вата аварийно захранване за осем дни при бедствие. Миналата година започна да продава версия с чист водород, насочена към търговски потребители. Той иска да продава горивните клетки в САЩ и Европа, защото правителствата там го правят по-агресивни мерки за намаляване на разходите за водород отколкото Япония. През 2021 г. Министерството на енергетиката на САЩ стартира така наречената програма Hydrogen Shot, която има за цел да намали цената на чистия водород с 80% до $1 за 1 килограм за 10 години. 

Засега Panasonic не планира да увеличи мащаба на своето H2 Kibou Field, като иска да види други компании и фабрики да приемат подобни енергийни системи.

Това не е задължително да има икономически смисъл днес, казва Кавамура, „но ние искаме да започнем нещо подобно, така че да бъде готово, когато цената на водорода падне. Нашето послание е: ако искаме да имаме 100% възобновяема енергия през 2030 г., тогава трябва да започнем с нещо подобно сега, а не през 2030 г.