Tesla Mega -pakkaukset, jättiläinen vetysäiliö: Panasonicin uusi ilmastotehdas

Kun luotijunien nopeus on 285 kilometriä tunnissa, Panasonicin Norihiko Kawamura katselee Japanin korkeinta vetysäiliötä. 14-metrinen rakenne häämöttää Tokaido Shinkansen Line -ratojen yli muinaisen pääkaupungin Kioton ulkopuolella, sekä laaja valikoima aurinkopaneeleja, vetypolttokennoja ja Tesla Megapack akut. Voimalähteet voivat tuottaa tarpeeksi mehua osan tuotantolaitoksen pyörittämiseen vain uusiutuvalla energialla.

"Tämä saattaa olla Japanin suurin vedyn kulutuspaikka", sanoo Kawamura, laitevalmistajan Smart Energy System -liiketoimintadivisioonan johtaja. ”Arvioimme 120 tonnia vetyä vuodessa. Koska Japani tuottaa ja tuo tulevaisuudessa yhä enemmän vetyä, tämä on erittäin sopiva laitos.

Panasonicin tehdas Kusatsussa Shigan prefektuurissa on nopean rautatien ja moottoritien välissä 52 hehtaarin tontti. Se rakennettiin alun perin vuonna 1969 valmistamaan tavaroita, kuten jääkaappeja, jotka ovat yksi kodinkoneiden "kolmesta aarteesta", sekä televisioita ja pesukoneita, joita japanilaiset halusivat, kun maa rakennettiin uudelleen toisen maailmansodan tuhojen jälkeen.

Nykyään laitoksen yksi nurkka on huhtikuussa toimintansa aloittanut kestävän kehityksen demonstraatiolaitos H2 Kibou Field. Se koostuu 78,000 495 litran vetypolttoainesäiliöstä, 99 kilowatin vetypolttokennosarjasta, joka koostuu 5 570 kW:n polttokennosta, 1,820 kW:sta 1.1 XNUMX aurinkopaneelista, jotka on järjestetty käänteiseen V-muotoon sieppaamaan eniten auringonvaloa, ja XNUMX megawatin tehosta. litiumioniakun säilytys.

H2 Kibou Fieldin toisella puolella on suuri näyttö, joka näyttää polttokennoista ja aurinkopaneeleista tuotetun tehon määrän reaaliajassa: 259 kW. Noin 80 % tuotetusta sähköstä arvioidaan tulevan polttokennoilla vuosittain, ja loput ovat aurinkoenergian osuus. Panasonicin mukaan laitos tuottaa tarpeeksi tehoa täyttämään tehtaan polttokennotehtaan tarpeet – sen huipputeho on noin 680 kW ja vuotuinen käyttö noin 2.7 gigawattia. Panasonic uskoo, että se voi olla malli seuraavan sukupolven uudelle, kestävälle valmistukselle. 

"Tämä on ensimmäinen laatuaan tuotantolaitos, joka pyrkii käyttämään 100 % uusiutuvaa energiaa", sanoo Hiroshi Kinoshita Panasonicin Smart Energy System -liiketoimintadivisioonasta. "Haluamme laajentaa tätä ratkaisua kohti hiilidioksidipäästöttömän yhteiskunnan luomista."

Tekoälyllä varustettu energianhallintajärjestelmä (EMS) ohjaa automaattisesti paikan päällä tapahtuvaa sähköntuotantoa vaihtaen aurinkoenergian ja vedyn välillä minimoidakseen paikalliselta verkko-operaattorilta ostetun sähkön määrän. Jos esimerkiksi on aurinkoinen kesäpäivä ja polttokennotehdas tarvitsee 600 kW, EMS saattaa asettaa etusijalle aurinkopaneelit ja päättää 300 kW:n aurinkoenergian, 200 kW vetypolttokennojen ja 100 kW:n akkujen sekoituksesta. Pilvisenä päivänä se saattaa kuitenkin minimoida aurinkokomponentin ja tehostaa vety- ja akkuakkuja, jotka latautuvat yöllä polttokennoilla.

"Tärkeintä tuotannon vihreämpään tekemisessä on integroitu energiajärjestelmä, joka sisältää uusiutuvaa energiaa, kuten aurinko- ja tuulivoimaa, vetyä, akkuja ja niin edelleen", sanoo Deloitte Tohmatsu Consultingin ilmastonmuutoksesta ja energiasta vastaava vanhempi johtaja Takamichi Ochi. "Tätä varten Panasonicin esimerkki on lähellä ihanteellista energiajärjestelmää."

Harmaalla vedyllä, ei vielä täysin vihreällä

H2 Kibou -kenttä ei ole täysin vihreä. Se riippuu niin sanotusta harmaasta vedystä, jota syntyy maakaasusta prosessissa, joka voi vapauttaa paljon hiilidioksidia. Tankkerit kuljettavat noin kerran viikossa 20,000 250 litraa vetyä, joka on jäähdytetty nestemäisessä muodossa miinus 80 asteeseen, Osakasta Kusatsuun noin XNUMX km:n matkalta. Japani on luottanut vedyn tuotannossa sellaisiin maihin kuin Australia, jolla on enemmän uusiutuvaa energiaa. Mutta paikallinen toimittaja Iwatani Corporation, joka teki yhteistyötä Hihamerkki aiemmin tänä vuonna rakentaakseen 30 vetypolttoaineen polttoainetta Kaliforniaan vuoteen 2026 mennessä, on avannut Osakan lähelle teknologiakeskuksen, joka keskittyy tuottaa vihreää vetyä, joka on luotu ilman fossiilisia polttoaineita.

Toinen adoptiota hidastava ongelma on kustannukset. Vaikka sähkö on suhteellisen kallista Japanissa, vetylaitoksen käyttö maksaa tällä hetkellä paljon enemmän kuin verkosta saatava sähkö, mutta yhtiö odottaa Japanin hallituksen ja teollisuuden pyrkimyksiä parantaa toimitusta ja jakelua, että elementti tulee huomattavasti halvemmaksi.

"Toivomme on, että vedyn hinta laskee, jotta voimme saavuttaa jotain 20 jeniä per kuutiometri vetyä, ja sitten voimme saavuttaa kustannuspariteetin sähköverkon kanssa", Kawamura sanoi. 

Panasonic odottaa myös, että Japanin pyrkimys tulla hiilineutraaliksi vuoteen 2050 mennessä lisää uusien energiatuotteiden kysyntää. Sen Kusatsun polttokennotehdas on toimittanut kotikäyttöön yli 200,000 2009 Ene-Farmin maakaasupolttokennoa. Vuonna 500 kaupallistetut kennot erottavat vetyä maakaasusta, tuottavat sähköä reagoimalla sen hapen kanssa, lämmittävät ja varastoivat kuumaa vettä ja toimittavat jopa XNUMX wattia hätätehoa kahdeksan päivän ajan katastrofissa. Viime vuonna se aloitti kaupallisille käyttäjille suunnatun puhtaan vetyversion myynnin. Se haluaa myydä polttokennoja Yhdysvalloissa ja Euroopassa, koska siellä on hallituksia aggressiivisempia vetykustannusten leikkaustoimenpiteitä kuin Japanissa. Vuonna 2021 Yhdysvaltain energiaministeriö käynnisti niin kutsutun Hydrogen Shot -ohjelman, jonka tavoitteena on leikata puhtaan vedyn hintaa 80 prosentilla 1 dollariin kilolta 1 vuoden aikana. 

Panasonic ei toistaiseksi aio kasvattaa H2 Kibou Fieldin mittakaavaa, koska se haluaa muiden yritysten ja tehtaiden ottavan käyttöön samanlaisia ​​energiajärjestelmiä.

Se ei välttämättä ole taloudellisesti järkevää tänään, Kawamura sanoo, "mutta haluamme aloittaa jotain tällaista, jotta se on valmis, kun vedyn hinta laskee. Viestimme on: jos haluamme 100 % uusiutuvaa energiaa vuonna 2030, meidän on aloitettava jostain tällaisesta nyt, ei vuonna 2030.