Tesla Mega csomagok, óriási hidrogéntartály: a Panasonic új klímagyára

Miközben a golyós vonatok 285 kilométer/órás sebességgel száguldanak, a Panasonic Norihiko Kawamura Japán legmagasabb hidrogéntároló tartálya fölé néz. A 14 méteres építmény a Tokaido Shinkansen Line vágányok fölött dereng Kiotó ősi fővárosán kívül, valamint napelemek, hidrogén üzemanyagcellák és Tesla Megapack tároló akkumulátorok. Az áramforrások elegendő gyümölcslevet tudnak termelni ahhoz, hogy a gyártási terület egy részét csak megújuló energia felhasználásával működtesse.

„Ez lehet a legnagyobb hidrogénfogyasztó hely Japánban” – mondja Kawamura, a készülékgyártó Smart Energy System üzletágának vezetője. „Becsléseink szerint évente 120 tonna hidrogént használunk fel. Mivel Japán a jövőben egyre több hidrogént állít elő és importál, ez egy nagyon alkalmas üzem lesz.”

A Panasonic Kusatsuban, Shiga prefektúrában található gyára egy nagysebességű vasút és autópálya között helyezkedik el, és egy 52 hektáros terület. Eredetileg 1969-ben építették olyan termékek gyártására, mint a hűtőszekrények, a háztartási gépek „három kincse” egyike, valamint a tévék és mosógépek, amelyekre a japánok vágytak, amikor a második világháború pusztításai után újjáépítették az országot.

Ma az erőmű egyik sarka a H2 Kibou Field, egy demonstrációs fenntartható erőmű, amely áprilisban kezdte meg működését. Egy 78,000 495 literes hidrogén üzemanyagtartályból, egy 99 5 kW-os üzemanyagcellából álló 570 kilowattos hidrogén üzemanyagcella-sorból, 1,820 kW-os 1.1 fotovoltaikus napelemből áll, amelyek fordított „V” alakban vannak elrendezve, hogy a legtöbb napfényt felfogják, és XNUMX megawatt. lítium-ion akkumulátor tárolása.

A H2 Kibou Field egyik oldalán egy nagy kijelző mutatja az üzemanyagcellákból és napelemekből valós időben megtermelt energia mennyiségét: 259 kW. A becslések szerint a megtermelt energia körülbelül 80%-a évente üzemanyagcellákból származik, a többit pedig a napenergia teszi ki. A Panasonic szerint a létesítmény elegendő energiát termel ahhoz, hogy kielégítse a telephely üzemanyagcellás gyárának igényeit – csúcsteljesítménye körülbelül 680 kW, éves felhasználása pedig körülbelül 2.7 gigawatt. A Panasonic úgy gondolja, hogy az új, fenntartható gyártás következő generációjának mintája lehet. 

„Ez az első ilyen gyártóhely, amely 100%-ban megújuló energia felhasználását célozza” – mondja Hiroshi Kinoshita, a Panasonic Smart Energy System üzletágának munkatársa. "Ezt a megoldást egy dekarbonizált társadalom megteremtése felé szeretnénk kiterjeszteni."

Egy mesterséges intelligenciával felszerelt energiagazdálkodási rendszer (EMS) automatikusan vezérli a helyszíni energiatermelést, váltva a napenergia és a hidrogén között, hogy minimalizálja a helyi hálózatüzemeltetőtől vásárolt villamos energia mennyiségét. Például, ha napsütéses nyári nap van, és az üzemanyagcella-gyárnak 600 kW-ra van szüksége, az EMS előnyben részesítheti a napelemeket, és a 300 kW-os napelem, 200 kW-os hidrogén üzemanyagcellák és 100 kW-os akkumulátorok keveréke mellett dönt. Felhős napon azonban minimálisra csökkentheti a napelem komponensét, és megnövelheti a hidrogén- és tárolóelemeket, amelyeket éjszaka töltenek fel az üzemanyagcellák.

„A gyártás környezetbarátabbá tételéhez a legfontosabb dolog egy integrált energiarendszer, amely megújuló energiákat, például nap- és szélenergiát, hidrogént, akkumulátorokat és így tovább” – mondja Takamichi Ochi, a Deloitte Tohmatsu Consulting klímaváltozásért és energiáért felelős vezető menedzsere. „Ehhez a Panasonic példája közel áll egy ideális energiarendszerhez.”

Szürke hidrogénnel, még nem teljesen zölddel

A H2 Kibou Field nem teljesen zöld. Ez az úgynevezett szürke hidrogéntől függ, amely földgázból keletkezik egy folyamat során, amely sok szén-dioxidot képes felszabadítani. A tartályhajók körülbelül hetente egyszer 20,000 250 liter, folyékony formában mínusz 80 Celsius-fokra hűtött hidrogént szállítanak Oszakából Kusatsuba, körülbelül XNUMX km távolságra. Japán olyan országokra támaszkodott, mint Ausztrália, ahol nagyobb a megújuló energiaforrások készlete a hidrogéntermelésben. De a helyi beszállító, az Iwatani Corporation, amely együttműködött Szarufa Az év elején, hogy 30-ig 2026 hidrogéntüzelő telephelyet építsen Kaliforniában, egy technológiai központot nyitott Oszaka közelében, amely a zöld hidrogént termelnek, amely fosszilis tüzelőanyagok felhasználása nélkül jön létre.

Egy másik probléma, amely lassítja az elfogadást, a költségek. Annak ellenére, hogy az áram viszonylag drága Japánban, jelenleg sokkal többe kerül egy erőmű hidrogénnel történő működtetése, mint a hálózatról származó energia felhasználása, de a vállalat arra számít, hogy a japán kormány és az ipar az ellátás és elosztás javítására tett erőfeszítései jelentősen olcsóbbá teszik az elemet.

"Reméljük, hogy a hidrogén költsége csökkenni fog, így elérhetünk valami 20 jent egy köbméter hidrogénért, és akkor képesek leszünk költségparitást elérni az elektromos hálózattal" - mondta Kawamura. 

A Panasonic arra is számít, hogy Japán törekvése, hogy 2050-re szén-dioxid-semlegessé váljon, növelni fogja az új energiatermékek iránti keresletet. Kusatsu-i üzemanyagcellás gyára több mint 200,000 2009 Ene-Farm földgáz-üzemanyagcellát bocsátott ki otthoni használatra. A 500-ben forgalomba hozott cellák hidrogént vonnak ki a földgázból, energiát termelnek oxigénnel reagáltatva, melegítenek és tárolnak meleg vizet, és akár XNUMX watt vészhelyzeti áramot is leadnak nyolc napon keresztül katasztrófa esetén. Tavaly megkezdte a tiszta hidrogén változat árusítását a kereskedelmi felhasználók számára. El akarja adni az üzemanyagcellákat az Egyesült Államokban és Európában, mert az ottani kormányok ezt megtették agresszívebb hidrogénköltségcsökkentési intézkedések mint Japán. 2021-ben az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma elindított egy úgynevezett Hydrogen Shot programot, amelynek célja, hogy 80 év alatt 1%-kal, 1 dollárra csökkentse a tiszta hidrogén árát 10 kilogrammonként. 

A Panasonic egyelőre nem tervezi a H2 Kibou Field méretének növelését, szeretné, ha más cégek és gyárak is alkalmaznának hasonló energiarendszereket.

Ennek ma már nem feltétlenül lesz gazdasági értelme – mondja Kawamura –, de valami ilyesmit szeretnénk elindítani, hogy akkor legyen kész, amikor a hidrogén ára csökken. Üzenetünk: ha 100-ban 2030%-ban megújuló energiát akarunk elérni, akkor valami ilyesmivel most kell kezdenünk, nem 2030-ban.”