Tesla Mega paketi, divovski spremnik vodika: Panasonicova nova tvornica klime

Dok brzi vlakovi prolaze brzinom od 285 kilometara na sat, Panasonicov Norihiko Kawamura gleda preko najvišeg japanskog spremnika vodika. Struktura od 14 metara nadvija se nad staze Tokaido Shinkansen linije izvan drevne prijestolnice Kyota, kao i veliki niz solarnih ploča, vodikovih gorivih ćelija i Tesla Megapack akumulatorske baterije. Izvori energije mogu proizvesti dovoljno soka za rad dijela proizvodnog pogona samo koristeći obnovljivu energiju.

"Ovo bi moglo biti mjesto s najvećom potrošnjom vodika u Japanu", kaže Kawamura, menadžer u poslovnom odjelu za pametne energetske sustave proizvođača uređaja. “Procjenjujemo da ćemo koristiti 120 tona vodika godišnje. Budući da će Japan u budućnosti proizvoditi i uvoziti sve više vodika, ovo će biti vrlo prikladna vrsta postrojenja.”

Stiješnjena između brze željeznice i autoceste, Panasonicova tvornica u Kusatsu, prefektura Shiga, prostire se na 52 hektara. Izvorno je izgrađen 1969. za proizvodnju robe uključujući hladnjake, jedno od "tri blaga" kućanskih aparata, zajedno s televizorima i perilicama rublja, za kojima su Japanci žudjeli dok se zemlja obnavljala nakon razaranja Drugog svjetskog rata.

Danas je jedan kut tvornice H2 Kibou Field, demonstracijski održivi energetski pogon koji je s radom započeo u travnju. Sastoji se od spremnika vodikovog goriva od 78,000 495 litara, niza vodikovih gorivnih ćelija od 99 kilovata koji se sastoji od 5 gorivnih ćelija od 570 kW, 1,820 kW iz 1.1 fotonaponskih solarnih panela raspoređenih u obliku obrnutog slova "V" kako bi uhvatili najviše sunčeve svjetlosti i XNUMX megavata skladištenje litij-ionske baterije.

S jedne strane polja H2 Kibou, veliki zaslon pokazuje količinu energije proizvedenu u stvarnom vremenu iz gorivih ćelija i solarnih ploča: 259kW. Procjenjuje se da godišnje oko 80% proizvedene energije dolazi iz gorivih ćelija, a ostatak otpada na solarnu energiju. Panasonic kaže da postrojenje proizvodi dovoljno energije da zadovolji potrebe tvornice gorivih ćelija na lokaciji - ima vršnu snagu od oko 680kW i godišnju potrošnju od nekih 2.7 gigavata. Panasonic smatra da to može biti predložak za sljedeću generaciju nove, održive proizvodnje. 

“Ovo je prvo proizvodno mjesto ove vrste koje ima za cilj korištenje 100% obnovljive energije,” kaže Hiroshi Kinoshita iz Panasonicovog odjela Smart Energy System Business Division. "Želimo proširiti ovo rješenje prema stvaranju dekarboniziranog društva."

Sustav upravljanja energijom (EMS) opremljen umjetnom inteligencijom automatski kontrolira proizvodnju električne energije na licu mjesta, prebacujući se između solarne i vodikove energije, kako bi se smanjila količina električne energije kupljene od lokalnog operatera mreže. Na primjer, ako je sunčan ljetni dan i tvornica gorivih ćelija treba 600kW, EMS bi mogao dati prednost solarnim pločama, odlučivši se za mješavinu solarnih 300kW, vodikovih gorivnih ćelija od 200kW i baterija za pohranu od 100kW. Za oblačnog dana, međutim, moglo bi minimizirati solarnu komponentu i pojačati vodik i baterije za pohranu, koje se noću pune gorivim ćelijama.

"Najvažnija stvar za zeleniju proizvodnju je integrirani energetski sustav koji uključuje obnovljivu energiju kao što su solarna energija i energija vjetra, vodik, baterije i tako dalje", kaže Takamichi Ochi, viši menadžer za klimatske promjene i energiju u Deloitte Tohmatsu Consultingu. "Da bi se to postiglo, Panasonicov primjer je blizu idealnog energetskog sustava."

Sa sivim vodikom, još ne potpuno zelenim

H2 Kibou polje nije potpuno zeleno. Ovisi o takozvanom sivom vodiku, koji se stvara iz prirodnog plina u procesu koji može osloboditi puno ugljičnog dioksida. Tankeri otprilike jednom tjedno prevoze 20,000 litara vodika, ohlađenog u tekućem obliku na minus 250 Celzija, od Osake do Kusatsua, na udaljenosti od nekih 80 km. Japan se za proizvodnju vodika oslanjao na zemlje poput Australije, koja ima veće zalihe obnovljive energije. No lokalni dobavljač Iwatani Corporation, s kojim je surađivao Oznaka čina na rukavu ranije ove godine kako bi do 30. u Kaliforniji izgradio 2026 pogona za pogon vodikom, otvorio je tehnološki centar u blizini Osake koji je usmjeren na proizvodeći zeleni vodik, koji nastaje bez upotrebe fosilnih goriva.

Drugi problem koji usporava usvajanje je cijena. Iako je električna energija relativno skupa u Japanu, trenutno košta puno više za napajanje postrojenja vodikom nego za korištenje energije iz mreže, ali tvrtka očekuje da će napori japanske vlade i industrije da poboljšaju opskrbu i distribuciju taj element učiniti znatno jeftinijim.

"Nadamo se da će cijena vodika pasti, tako da možemo postići nešto poput 20 jena po kubnom metru vodika, a onda ćemo moći postići paritet troškova s ​​električnom mrežom", rekao je Kawamura. 

Panasonic također predviđa da će napor Japana da postane ugljično neutralan do 2050. povećati potražnju za novim energetskim proizvodima. Njegova tvornica gorivih ćelija u Kusatsu proizvela je preko 200,000 Ene-Farm gorivnih ćelija na prirodni plin za kućnu upotrebu. Komercijalizirane 2009. godine, ćelije izvlače vodik iz prirodnog plina, generiraju energiju reakcijom s kisikom, griju i pohranjuju toplu vodu te isporučuju do 500 watta energije za nuždu tijekom osam dana u slučaju katastrofe. Prošle godine počela je prodaja verzije s čistim vodikom namijenjene komercijalnim korisnicima. Želi prodavati gorivne ćelije u SAD-u i Europi jer tamošnje vlade imaju agresivnije mjere za smanjenje troškova vodika nego Japan. Godine 2021. Ministarstvo energetike SAD-a pokrenulo je takozvani Hydrogen Shot program koji ima za cilj smanjiti cijenu čistog vodika za 80% na 1 USD po 1 kilogramu tijekom 10 godina. 

Panasonic zasad ne planira povećati opseg svog H2 Kibou polja, želeći da druge tvrtke i tvornice usvoje slične energetske sustave.

To danas neće nužno imati ekonomskog smisla, kaže Kawamura, „ali želimo pokrenuti nešto poput ovoga kako bi bilo spremno kada cijena vodika padne. Naša poruka je: ako želimo imati 100% obnovljivu energiju 2030., onda moramo početi s nečim ovakvim sada, a ne 2030.”