一、氫能的特點
二、東芝的氫能業(yè)務(wù)模式 東芝公司希望通過氫能利用的大規(guī)模普及營造一個可持續(xù)發(fā)展且能源安全得到保證的社會,主要目的為以下幾點:
1、“化電為氫”工作原理 “化電為氫”的工作原理如下圖所示,“化電為氫”不僅能提高電網(wǎng)的 “彈性系數(shù)”,提升電網(wǎng)的恢復能力,同時可將可再生能源發(fā)電產(chǎn)生的冗余電力轉(zhuǎn)化為氫氣儲存,在用電高峰或緊急災(zāi)害時期通過燃料電池發(fā)電提供所需電能。 2、 東芝區(qū)域能源解決方案——H2One?系統(tǒng) 東芝公司H2One?系統(tǒng)于是一個基于可再生能源,使用氫作為燃料發(fā)電的獨立能源供應(yīng)系統(tǒng)。H2One?系統(tǒng)集成了光伏發(fā)電裝置、儲能電池、制氫電解槽、氫氣罐、貯水罐以及燃料電池。光伏發(fā)電裝置產(chǎn)生的電力將被直接用于電解水制氫,所產(chǎn)生的氫氣將被存儲在氫氣罐中,然后被燃料電池利用,而后者將產(chǎn)生我們所需的電力與熱量。 H2One?系統(tǒng)應(yīng)用模式 Business Continuity Plan, BCP: 災(zāi)害發(fā)生時各種重要業(yè)務(wù)不至于中斷并且使其盡早恢復的、將災(zāi)害對社會經(jīng)濟的影響和損失減少到最小的規(guī)劃
(1)采用H2One?系統(tǒng)的BCP規(guī)劃應(yīng)用模式 基于H2One?系統(tǒng)的BCP,是一種利用可再生能源和氫氣的自給型能源供應(yīng)系統(tǒng),系統(tǒng)采用了集裝箱式外形,安裝便捷。相比蓄電池可以進行電力的長期儲存,災(zāi)害發(fā)生時或者電力供應(yīng)中斷時其所儲存的氫氣可為300人提供約1周左右的電力和熱水,并且運行過程只消耗可再生能源和水。 下圖為示范運營項目對H2One?系統(tǒng)功能要求,可為300人提供約1周左右的電力和熱水。 H2One?系統(tǒng)可以提高住宅公寓區(qū)以及周邊社區(qū)的災(zāi)害應(yīng)急能力。在平時,將可再生能源轉(zhuǎn)化為氫氣,用來進行電力高峰轉(zhuǎn)移;在災(zāi)害發(fā)生后,為居民提供保證基本生活所需的電能及向緊急避難所提供所需電能,比如對于居民,提供維持信息基礎(chǔ)設(shè)施、電梯、供水設(shè)備、照明設(shè)備正常運行所需電能,對于附近社區(qū),可以輔助疏散引導,為災(zāi)民提供相應(yīng)的幫助。 a. 川崎市示范運營自給型能源供應(yīng)系統(tǒng)(H2One?系統(tǒng)) H2One?系統(tǒng)安裝在川崎MARIEN的體育館旁邊,川崎MARIEN作為指定的周邊居民災(zāi)害臨時避難所,其預期的抗災(zāi)能力是可以為300人提供約1周左右的電力和熱水。
測試條件 2015/11/9~11/16 電力負荷:臨時避難所電力負荷要求是要滿足300人的用電需求 臨時避難所電力需求
b. 橫濱智慧港 2016年3月,東芝公司在橫濱港貨運中心安裝H2One?統(tǒng),該系統(tǒng)為BCP模式,災(zāi)害發(fā)生時將向橫濱港灣局提供必要的電力,以維持日常業(yè)務(wù)的運營。 (2) H2One?島嶼及度假勝地應(yīng)用模式 使用H2One?系統(tǒng)可以向偏遠的島嶼和無電力普及的地區(qū)提供穩(wěn)定電力供應(yīng)。
H2One?度假勝地運營模式案例——豪斯登堡主題公園 H2One?系統(tǒng)的度假勝地應(yīng)用模式的特點:
Levenmouth社區(qū)能源項目 燃料電池混合動力車加氫站示范項目
(4)大規(guī)模氫能儲電 “化電為氫”可替代抽水蓄能電站的環(huán)保儲能方式,通過固體氧化物電解池和固體氧化物燃料電池實現(xiàn)80%的充放電效率。“化電為氫”通過增加氫罐數(shù)量便可以擴大儲電容量,比電池儲電相比成本效益高(其成本與抽水儲電方式相當) H2One?系統(tǒng)電力結(jié)構(gòu)
光伏發(fā)電和風力發(fā)電量將達到60個核電站的發(fā)電量水平,因此有必要將可再生能源列入基礎(chǔ)電力來源。如果光伏發(fā)電和風力發(fā)電成為基礎(chǔ)電能來源,預計將會產(chǎn)生1000GWh的電能電力輸出功率達到10GW, 氫氣儲能系統(tǒng)將會隨著可再生能源的發(fā)展逐漸普及。 三、展望 提倡使用氫能系統(tǒng)有助于可再生能源利用的普及,以及BCP規(guī)劃和旅游業(yè)的發(fā)展。此外還能解決偏遠地區(qū)電力供應(yīng)問題,氫能市場的開拓和發(fā)展其他相關(guān)業(yè)務(wù)的發(fā)展息息相關(guān)。 作者:Hiroyuki Ota |
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