“吃”進(jìn)氫氣“吐”出冷熱電，氫能燃料電池加速落地

2023-03-01 17:20:22 來源: 中國發(fā)展網(wǎng)

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中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報、中國發(fā)展網(wǎng)記者崔立勇報道

2022年4月，日本滋賀縣草津燃料電池工廠實現(xiàn)了100%使用可再生能源的目標(biāo)。在實踐中，工廠也遭遇了難題——光伏板已經(jīng)鋪滿整個工廠車間的屋頂，面積達(dá)近4000平方米，但是太陽能發(fā)電量只能提供工廠所需電量的20%。如果達(dá)到工廠每年約2.7GWh的用電量要求，光伏板的鋪設(shè)面積必須擴(kuò)大5倍，這顯然無法實現(xiàn)。為此，工廠在生產(chǎn)車間旁建立了一排松下氫能燃料電池，每臺5kW，共99臺，工廠80%的用電全部由這組氫能燃料電池提供。

據(jù)此不到一年時間的2023年2月，松下冷熱電三聯(lián)供氫能示范項目在江蘇無錫的松下能源（無錫）有限公司啟動，這標(biāo)志著松下在中國的首個氫能燃料電池綜合能源利用項目正式運行。據(jù)悉，落地?zé)o錫的氫能示范項目是日本草津工廠實證實驗的延續(xù)，采用了8臺松下在2021年10月推出的5kW純氫能燃料電池產(chǎn)品。不僅如此，該氫能示范項目更進(jìn)行了拓展——在充分利用氫能燃料電池發(fā)電同時發(fā)出的熱能的基礎(chǔ)上，還裝配了松下溴化鋰吸收式制冷機(jī)進(jìn)行冷熱交換，在夏季可以供冷，冷熱電“三聯(lián)供”由此實現(xiàn)，氫能燃料電池的能力也發(fā)揮到了極致。

“氫能一定會為中國實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。但是，我們只‘說’是沒有意義的，松下在無錫設(shè)立這個示范項目，展示給大家，來說明氫能如何發(fā)揮作用。”松下控股株式會社集團(tuán)代表董事全球副總裁、集團(tuán)中國東北亞總代表本間哲朗表示。

本間哲朗對本報記者表示，中國政府多措并舉全力推動碳達(dá)峰碳中和，而實現(xiàn)這一目標(biāo)并非易事，這個系統(tǒng)工程需要發(fā)揮各類技術(shù)手段的重要作用。

2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，明確了氫的能源屬性，是未來國家能源體系的組成部分，充分發(fā)揮氫能清潔低碳特點，推動交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。“最近幾年，中國政府、社會各界、企業(yè)對氫能的關(guān)注度一下子提高了。”本間哲朗說。

氫能在中國快速發(fā)展，但是大多數(shù)的目光集中于汽車領(lǐng)域，而此次示范項目是固定式氫能燃料電池的應(yīng)用。資料顯示，松下為建筑物提供電力和熱能的固定式氫能燃料電池應(yīng)用多年，1999年開始研發(fā)，2009年量產(chǎn)，2020年相關(guān)產(chǎn)品在東京奧運會的奧運村投入使用。迄今為止，松下已經(jīng)銷售了20多萬臺天然氣改質(zhì)型燃料電池，向日本和歐洲客戶提供安全、穩(wěn)定、可靠的綠色能源。據(jù)本報記者了解，日本政府和德國政府都對這一清潔能源產(chǎn)品在本國的應(yīng)用出臺了補貼政策，松下也通過技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)品迭代不斷降低成本，這些都加快了產(chǎn)品實際應(yīng)用的步伐。

位于江蘇無錫的松下冷熱電三聯(lián)供氫能示范項目

氫能燃料電池也可以通俗地理解為“發(fā)電機(jī)”。氫氣和氧氣進(jìn)入到燃料電池后，在電堆發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電和熱。

本間哲朗告訴本報記者，氫能燃料電池不僅可以發(fā)電，產(chǎn)生的熱更能廣泛應(yīng)用于工廠、商業(yè)樓宇、家庭等多種應(yīng)用場景，構(gòu)筑高效環(huán)保的分布式供熱供電體系。他分析說，此次氫能示范項目之所以選擇落戶無錫，是因為無錫氫能產(chǎn)業(yè)集聚，當(dāng)?shù)卣畬π履茉串a(chǎn)業(yè)非常支持，同時也考慮到氫能發(fā)電時產(chǎn)生的熱不僅可以提供給冬天的建筑取暖，更可以將水加熱，輸送到松下能源（無錫）有限公司的車間，這里恰好需要用熱水完成某一中間產(chǎn)品清洗的環(huán)節(jié)，由此大大提高了工廠綜合能源利用效率。

松下電器中國東北亞公司事業(yè)開發(fā)中心新能源推進(jìn)室室長朱敬海介紹了示范項目中氫燃料電池的特點：發(fā)電效率達(dá)56％，熱電綜合利用率達(dá)95%；壽命超過9萬小時；可以實現(xiàn)多臺連接。

本報記者了解，在氫能燃料電池的工作中，所需氧氣直接從空氣中獲得，氫氣則需要通過輸氣管道或儲氣罐。如果將視野進(jìn)一步放寬，氫能項目有望高效利用中國豐富的風(fēng)能和太陽能。由于風(fēng)能和太陽能發(fā)電的間歇性、波動性、隨機(jī)性等特性，少量電能沒有辦法被電網(wǎng)消納，這部分電能就可以用來制氫，氫氣再通過配送車輛或輸送管道，提供給固定式氫能燃料電池或加氫站，從而助力化解“棄風(fēng)棄光”問題。

此次落地的氫能示范項目能為減碳做出多大貢獻(xiàn)？朱敬海給記者算了一筆賬：項目一年發(fā)電量可達(dá)35.04萬KWh，一年產(chǎn)生熱可達(dá)24.3872萬KW，這相當(dāng)于一年節(jié)省火力發(fā)電標(biāo)煤140.16噸，減少二氧化碳排放203噸。

2022年1月，松下集團(tuán)發(fā)布了集團(tuán)全球環(huán)境愿景，力爭通過事業(yè)活動，到2050年完成世界二氧化碳排放總量約1%，即3億噸的減排量。松下希望以“綠智造創(chuàng)未來”的發(fā)展理念助力中國“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。本間哲朗表示，松下將在中國堅定地與氫能產(chǎn)業(yè)鏈核心企業(yè)開展深入合作，共同拓展和豐富氫能應(yīng)用場景。

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