利用純氫可提高發(fā)電效率

4月19日，神奈川縣主辦了題為“神奈川掀起氫氣革命——新一代能源的主角是氫氣”的研討會(huì)。神奈川縣知事黑巖祐治親自擔(dān)任協(xié)調(diào)人，召集吉坤日礦日石能源社長(zhǎng)一色誠(chéng)一、日產(chǎn)汽車(chē)副社長(zhǎng)山下光彥等有識(shí)之士，舉行了專(zhuān)題討論會(huì)，就如何在擁有制氫聯(lián)合企業(yè)、適合建設(shè)氫基礎(chǔ)設(shè)施的神奈川縣創(chuàng)建示范項(xiàng)目，推動(dòng)FCV和固定式燃料電池的普及展開(kāi)了討論。

在燃料電池的實(shí)用化方面，日本市場(chǎng)上已有了采用固體高分子型燃料電池（PEFC）的家用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)“ENE-FARM”，預(yù)計(jì)2013年累計(jì)設(shè)置量將超過(guò)4萬(wàn)臺(tái)。ENE-FARM使城市燃?xì)獾闹饕�成分甲烷在重整器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成作為燃料電池燃料的氫氣。

如果車(chē)用氫基礎(chǔ)設(shè)施得到完善，通過(guò)將其轉(zhuǎn)用于家庭和商業(yè)用途，那么以后就無(wú)需使用重整器了。也就是說(shuō)，可以通過(guò)使用“純氫”提高發(fā)電效率。

有關(guān)方面正在重新評(píng)估發(fā)電效率更高的固體氧化物型燃料電池（SOFC），日本國(guó)內(nèi)也開(kāi)始投產(chǎn)家用SOFC，這些對(duì)氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也將起到推動(dòng)作用。如果SOFC也能使用純氫，那么發(fā)電效率就有望進(jìn)一步提高。

用燃料電池車(chē)為生態(tài)屋供電

關(guān)于燃料電池，最近還有一個(gè)值得關(guān)注的動(dòng)向，那就是不單獨(dú)使用燃料電池系統(tǒng)，而是將之與家庭、大廈及工廠連接起來(lái)，用于削峰和穩(wěn)定電網(wǎng)。

日本自東日本大地震后電力一直短缺，削峰需求巨大。而且，還計(jì)劃大量采用太陽(yáng)能發(fā)電等輸出不穩(wěn)定的可再生能源，因此穩(wěn)定電網(wǎng)的需求也很大。

例如，本田于2013年4月宣布，作為“北九州智能社區(qū)創(chuàng)建事業(yè)”的共同實(shí)證實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始利用該公司的燃料電池車(chē)“FCX Clarity”進(jìn)行為家庭供電的實(shí)驗(yàn)。具體就是，與地區(qū)能源管理系統(tǒng)（Community Energy Management System，CEMS）聯(lián)動(dòng)，由FCX Clarity為北九州市環(huán)境博物館內(nèi)的北九州生態(tài)屋供電，以驗(yàn)證電力錯(cuò)峰效果（圖2）。此外，還將驗(yàn)證在緊急情況下FCX Clarity作為可移動(dòng)發(fā)電設(shè)備使用的實(shí)用性。

圖2：用燃料電池車(chē)為家庭供電（攝影：本田）

在北九州智能社區(qū)創(chuàng)建事業(yè)中，豐田采用了兩輛燃料電池叉車(chē)，通過(guò)管道輸送煉鐵廠副產(chǎn)的氫氣，建設(shè)了一座加氫站。該公司進(jìn)行的實(shí)證實(shí)驗(yàn)是，根據(jù)CEMS發(fā)出的指令，通過(guò)叉車(chē)在不工作時(shí)向工廠電力系統(tǒng)供電，以實(shí)現(xiàn)工廠及整個(gè)地區(qū)的錯(cuò)峰。

北九州市率先啟動(dòng)了“氫城項(xiàng)目”，已在“生命之旅博物館”設(shè)置了磷酸型燃料電池。該項(xiàng)目通過(guò)管道向燃料電池輸送鋼鐵廠副產(chǎn)的氫氣以進(jìn)行發(fā)電，并將發(fā)電廢熱用作吸收式制冷機(jī)的熱源。并且使燃料電池與CEMS聯(lián)動(dòng)，在地區(qū)內(nèi)的電力需求大時(shí)提高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。從2013年度開(kāi)始進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證燃料電池對(duì)削峰的貢獻(xiàn)。