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弃光之下:日本如何利用光伏电力

发表于:2015-08-20 09:06:00     来源:日经bp社

从“ENE-FARM”中去掉改质器

另外,纯氢型燃料电池系统是以市场上销售的燃料电池热电联产系统“ENEFARM”为原型开发的。ENE-FARM是对城市燃气在约700度的温度下进行处理(改质)提取氢,将提取的氢输送至燃料电池组(机身)发电的。改质所需的加温,除了城市燃气外,还燃烧燃料电池组未使用的排放氢。纯氢型去掉了燃料处理器(改质器),在排气部新设了处理剩余氢的催化剂燃烧器。

在2012~14年的3年里,总发电时间达到3064小时,总发电量达到2108kWh。虽然是以一定输出功率的运转为基础,不过EMS还把氢压力等纳入条件中,发送启动指令。在实证试验中,下雨导致日照量远远不足的日子也利用储藏的氢,通过燃料电池每天供给5kWh左右的电力等,实现了不依赖系统电力的稳定供电(图7)。

  图7:馆外设置的氢燃料罐

松下表示,在发电时间超过3000小时的时候,燃料电池组的劣化程度与普通的“ENE-FARM”为同等水平。电池组的电压从实施实证试验之初开始一直保持着一定水

平。另外,催化剂燃烧器的温度变化也在预想之内,没有出现明显的劣化。

据称松下目前正在开发新款纯氢型燃料电池系统,预定2016年度初期可替换现在的实证试验设备。新系统已确认发电效率在50%以上,启动时间在1分钟以内。

氢的储能课题是效率性。将电力转换为氢的水电解效率方面,即使是PEM型也只有70%左右,利用燃料电池恢复为电力时,即使利用废热,也会损失约一半。比蓄电

池的充放电效率的70~90%要差。

山梨县企业局的坂本主任称,“在迄今为止的实证试验中,已确认可以利用追踪太阳能输出变动的储氢系统,耐久性也有了眉目。接下来的目标是提高系统效率”。

接下来是超导轴承飞轮

另外,该企业局还在米仓山光伏电站旁边建设并运转了1MW的蓄电池系统等并网试验用光伏电站,预定2016年8月导入“新一代飞轮蓄电系统”(图8)。飞轮是将电力

转换为旋转能存储的机制,优点是可以应对瞬间输出变动。

  图8:新一代飞轮蓄电系统

不过,轴承为接触式时会产生损失,维护的负担也比较大。而“新一代飞轮蓄电系统”将采用日本铁道综合技术综合研究所开发的超导轴承。轴承为非接触式,因此有望

克服原飞轮的课题。预定投入百万光伏电站的变动输出,验证其作为新蓄能系统的实用性。

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