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? 大林組:氫氣化拓寬能源利用
? 豐田九州:供應1000戶家庭用電的光伏發電
? 碳中和的覆蓋半徑越來越大
8月1日,日本超級耐力賽第4場決賽在位于大分縣日田市的Autopolis賽道舉行,搭載氫燃料發動機的COROLLA Sports以5小時零故障的成績,跑完了全部賽程。
攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
這是繼5月份在富士國際賽車場(靜岡縣小山町)舉行的24小時耐力賽之后,氫燃料發動車參加的第2場比賽。
在決賽前一天的記者見面會上,同時身為氫燃料COROLLA車手的豐田章男社長這樣講述本次挑戰的意義:
豐田社長
在碳中和問題上,“生產”“運輸”“使用”能源的所有產業一起行動非常重要。
如果說,上次行動拓寬了“使用”側的汽車技術選項的話,那么,此次行動則屬于拓寬(“生產”側的)可再生能源的選項。
攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
本次比賽中所用氫燃料的一半屬于在九州生產的無碳氫,可以說是“地產地銷”的燃料。說到它,就得提到進行其生成工作的大林組和豐田汽車九州(豐田九州)的活動。
日本大分縣以溫泉而聞名。據日本千葉大學倉阪研究室與NPO法人環境能源政策研究所編寫的《永恒能源區2020年度報告書》稱,該縣的地熱發電供應量高居日本全國首位。
在所有可再生能源的自給率方面,該縣也是日本國內使用先進縣之一,其排名僅次于秋田縣,位列第二。
在該縣九重町,大規模綜合建筑公司大林組建造了日本首座利用地熱發電進行生產的氫燃料生產成套設備,本次比賽所用氫燃料的30%來自于該公司。
大林組建造的日本首座地熱發電氫燃料生產成套設備
該設備使用從地熱中獲得的電力,借助氫燃料生產設備進行水電解,生產氫氣。所有電力由地熱發電供應,生產出來的產品系使用100%可再生能源制造的綠氫。
設備生產能力為每小時1kg(10Nm3/h)。一輛MIRAI加滿需要5.6kg氫燃料,大約5.5小時即可完成生產。
目前,該設備的供應對象包括豐田九州、九州境內的加氫站等已經提出使用申請的五家企業,這些企業有意使用燃料電池或者在燃料電池叉車中使用氫燃料。
利用自然能源發電往往會受到天氣的影響,地熱的優點再于能夠穩定供電。除此以外,日本地熱潛在資源量在世界排名第三,僅次于美國和印度尼西亞,資源非常豐富。
但是,日本發電設備容量卻僅排在第十位,資源尚未得到充分有效的利用。其原因在于,地熱資源利用存在多道門檻,如需要與地區談判、資源所在區與國立和國定公園撞車、電力獲得周期長,等等。
大林組展開氫燃料生產的背后,同樣受到了上述因素的影響。
大林組?蓮輪賢治社長
發電后產生的電如何輸送,如何配送?不僅僅限于地熱,連接到電力公司的電網系統上配送屬于最為正統的做法。
但是,由于其脆弱性等原因,費盡周折用可再生能源發出來的電卻出現了無法配送的情況。
在這一過程中,我們考慮,將其轉化為氫,不就能為未來的可持續發展型社會做貢獻了嗎?于是,我們將目光放在作為(能源)載體的氫氣上,向水電解轉化氫氣發起了挑戰。
攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
事實上,據說,設備所在地的當地企業本想進行地熱發電,并且已經完成了溫泉探索工作。但是電力輸送干線拉線申請遲遲未獲批準,業務無法開展,陷入停頓。
此次,通過大林組的工作,從地熱中獲得的能源得以供應到九州各地。當地也紛紛表示歡迎:“本地的地熱能源產生了(溫泉以外的)新的附加價值”。
久經曲折生產出來的氫燃料用在了比賽上。對于其意義,大林組的蓮輪社長在記者見面會上這樣描述道:
蓮輪社長
之前的苦惱是生產出來的氫燃料無處可用。就在這當中,我們收到了豐田九州發出的邀請,于是,它得以用于供應加氫站,用于氫燃料發動機的燃料用途。
這一點的實現,令我們感到光榮和高興,包括主管技術人員在內,大家的干勁越來越大。今后,我們將更加努力,關注解決成本等問題,取得更大的成績。
豐田九州宮田工廠位于福岡縣宮若市。比賽所用氫燃料的20%系使用設于工廠屋頂上的太陽能電池板發出來的電,進行水分解而成。
豐田九州的氫燃料生產設備。使用太陽能電池板發出來的電,進行水分解
平時,除了作為工廠內搬運作業用燃料電池叉車的燃料使用以外,該設備生產出來的氫燃料還會用于照明以及供應熱水的定置燃料電池用途。
該套系統的引進時間為2016年。構建利用可再生能源制氫,并對其展開利用的一體化系統,這在日本尚屬首例。
目前,該工廠的太陽能電池板的發電能力為3900kW。這一規模實際上可滿足1000戶家庭的用電需求。
工廠的氫生產能力為每小時2㎏(24Nm3/h)。僅用2.5~3小時,即可生產出1輛MIRAI所需的燃料。生產出來的氫燃料儲存在儲罐內,通過管線,輸送到現場加氫設備和定置燃料電池當中。
目前,該工廠有16臺燃料電池叉車(其他網點的燃料電池使用事例)。每臺叉車加氫一次可工作5小時。每臺用5~10分鐘時間,即可加氫1.2kg,然后回到工作現場。
燃料電池叉車加氫作業
燃料電池叉車在該工廠所用全部叉車當中所占比例不到10%,但在性能和操作性上,與普通電池叉車幾乎毫無差別*。
*電池叉車充電需6小時。電池為拆卸式,更換作業需10分鐘左右,但其重量約有500kg,更換作業需使用叉車進行。
由于光伏發電容易受天氣影響,該公司將電能轉換為氫,容易儲存,也做到了穩定供應(能源儲存氫的優點)。
豐田九州今后還將使用大林組生產的氫,展開工廠利用工作,進一步推動綠氫的利用。
在賽前記者見面會上,該公司的永田理社長滿懷激情,干勁十足:
永田社長
我們生產的氫能夠搭載在氫燃料COROLLA上使用,我感到非常激動。
今后,我們也將與大林組和其他企業攜手合作,一起建設“生產”“使用”氫燃料的伙伴關系。
攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
從上次在富士國際賽車場的比賽,到此次“生產”氫的伙伴加入戰隊的挑戰。面向實現碳中和社會,豐田不是通過實證試驗,而是采取了賽車運動這種方式,贏得了眾多關注。
在記者見面會上,豐田社長強調了建設伙伴關系的重要性:“碳中和是一項為了地球、為了世界、為了未來的行動,聚集伙伴,同創共贏非常重要。”
蓮輪社長接著說:“(在地熱利用上,與當地建立起雙贏關系)如果能夠得到實證,或許會帶動之前畏首畏尾的其他地區人士一起加入進來。”
永田社長也表達了對這項工作的期待和抱負:“要解決降低成本的課題,需要產官學攜手合作。希望能夠借助專家的智慧繼續前進。”
在下次的鈴鹿耐力賽上,作為從澳大利亞“運輸”氫燃料前來的合作伙伴,川崎重工業也將加入陣營。
豐田社長時常說的一句話是,“斗志昂揚的熱情和行動”。滿懷熱情,勇往行動的民間企業之間形成了共鳴,氫能的半徑正在不斷擴大。在見面會上,豐田社長對全國提出了希望。他的一席話,令人頓時感到熱血沸騰,激情澎湃。
豐田社長
第一,要增加伙伴;第二,要正確理解碳中和;第三,不要弄錯實現碳中和目標的道路的順序。這三點,就是全部。
如果對第三點再稍加補充的話,那就是:“碳中和的敵人是碳”,“碳中和敵人絕對不是內燃機”。
但是,在順序上,很多人卻紛紛認為碳中和的敵人是內燃機。正確答案我們至今尚未找到。
這種時候,不能縮小選項范圍,看著這個像正確答案就埋頭蠻干,現在,我們給出了很多選項。什么地方會出現可能性尚不得而知,希望大家積極熱情支持!
左起依次為:GAZOO Racing Company佐藤恒治社長、豐田社長、大林組蓮輪社長、川崎重工橋本康彥社長、豐田九州永田社長(攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY)