近日，日本松下公司宣布已開發(fā)出一種純氫燃料電池發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)通過與空氣中的高純度氫氣和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電。該發(fā)電機(jī)將于 2021 年 10 月 1 日在日本推出，用于商業(yè)用途。

近年來，隨著實(shí)現(xiàn)脫碳社會(huì)的步伐加快，全球多個(gè)國家和地區(qū)紛紛宣布到2050年將溫室氣體總排放量降至零，即實(shí)現(xiàn)碳中和。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，引入太陽能、風(fēng)能、地?zé)帷⑺蜕镔|(zhì)能等可再生能源必不可少。然而，使用太陽能和風(fēng)能發(fā)電存在諸如取決于天氣條件的大輸出變化以及缺乏調(diào)整發(fā)電以應(yīng)對(duì)需求的能力等缺點(diǎn)。而且，這樣的發(fā)電需要系統(tǒng)將多余的電力儲(chǔ)存在蓄電池中或通過其他方式來補(bǔ)償電力短缺。

因此，氫作為下一代能源正引起人們的興趣。氫不僅是地球上而且是宇宙中最豐富的物質(zhì)，通過燃燒和化學(xué)反應(yīng)可以作為熱能和電能使用，過程中不排放CO2。氫在儲(chǔ)存和利用能源方面也很優(yōu)越，因?yàn)榭稍偕茉吹碾娏梢岳檬Ｓ嚯娏νㄟ^電解轉(zhuǎn)化為氫，并長期穩(wěn)定儲(chǔ)存。在此背景下，預(yù)計(jì)氫的使用將迅速擴(kuò)大。

2009 年，松下推出了世界上第一個(gè)家用燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng) ENE-FARM*3，該系統(tǒng)使用從天然氣中提取的氫氣來發(fā)電。10 多年來，該公司通過提高其電氣效率和運(yùn)行時(shí)間以及使其更緊湊來發(fā)展 ENE-FARM。同時(shí)，為迎接氫能社會(huì)的到來，松下也同步進(jìn)行純氫燃料電池發(fā)電機(jī)的研發(fā)，從外界直接供應(yīng)氫氣作為燃料發(fā)電。該公司于 2012 年在日本中部山梨縣甲府市推廣可再生能源設(shè)施 Yume Solar Kan Yamanashi 開始，在日本各地對(duì)此類發(fā)電機(jī)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

來自 ENE-FARM 開發(fā)的技術(shù)已應(yīng)用于這種純氫燃料電池發(fā)電機(jī)。例如，新產(chǎn)品采用ENE-FARM中使用的燃料電池關(guān)鍵器件——普通電堆單元，發(fā)電性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)行業(yè)最佳*1電效率56%*2.由于這款新型發(fā)電機(jī)面向商業(yè)用途，其功率輸出已提高至 5 kW，是家用燃料電池 ENE-FARM 700 W 功率輸出的七倍多。此外，通過連接和控制多個(gè)發(fā)電機(jī)組，可以根據(jù)需要擴(kuò)大功率輸出。此外，利用其輕巧緊湊的外殼，該發(fā)電機(jī)可以靈活地適應(yīng)各種安裝條件，包括屋頂和狹窄空間。

松下未來將其純氫燃料電池發(fā)電機(jī)命名為“H2 KIBOU*4”，該公司的KIBOU在日語中意為“希望”，以實(shí)現(xiàn)氫社會(huì)。

松下將通過提出新的選擇來擴(kuò)大充分利用氫的可再生能源的引入，為實(shí)現(xiàn)脫碳社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

產(chǎn)品主要特點(diǎn)

1. 5 kW 單元可擴(kuò)展以通過連接多個(gè)單元來增加功率輸出

單臺(tái)可發(fā)電5千瓦，適合小型商業(yè)設(shè)施需求。此外，連接和控制多臺(tái)發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)需要增加功率輸出。此外，通過將產(chǎn)品連接到專用的 PC 應(yīng)用程序，它允許遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以顯示功率輸出和條件，打開和關(guān)閉發(fā)電，并發(fā)送錯(cuò)誤通知。一臺(tái) PC 最多可同時(shí)連接 10 臺(tái)設(shè)備 (50 kW)。此外，通過將10個(gè)單元集成為一個(gè)級(jí)別單元，還可以實(shí)現(xiàn)MW級(jí)的功率輸出。

安裝在建筑物屋頂?shù)陌l(fā)電機(jī)圖片

純氫燃料電池發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)概述

2. 實(shí)現(xiàn)業(yè)界最佳*1電效率56%*2

氫氣直接供應(yīng)給純氫燃料電池發(fā)電機(jī)，無需燃料處理裝置（用于從天然氣中提取氫氣），這是 ENE-FARM 的關(guān)鍵裝置。因此，可以有效地將氫氣轉(zhuǎn)換為電能，從而使產(chǎn)品達(dá)到56%*2 的高電效率，這是純氫燃料電池發(fā)電機(jī)的行業(yè)最佳*1。更高的電效率導(dǎo)致氫氣使用量的減少，從而有助于降低總運(yùn)行成本。

3. 適用于熱電聯(lián)產(chǎn)

通過在產(chǎn)品上連接儲(chǔ)熱水單元（推薦產(chǎn)品），可以將燃料電池產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為熱水使用。發(fā)電機(jī)包括熱回收在內(nèi)的總能效達(dá)到了 95%，從而可以有效利用能源而不浪費(fèi)。

4. 停電時(shí)也能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)

與電阻單元（推薦產(chǎn)品）和啟動(dòng)電源單元一起使用，即使在停電時(shí)也能發(fā)電。通過將這些裝置與專為停電設(shè)計(jì)的產(chǎn)品連接，用戶即使在停電期間也可以繼續(xù)發(fā)電并使用高達(dá) 2.5 kW 的電力達(dá) 120 小時(shí)。該產(chǎn)品可以在停電期間僅通過供應(yīng)氫氣來發(fā)電，從而有助于業(yè)務(wù)連續(xù)性計(jì)劃 (BCP)。

5.快速啟動(dòng)

該產(chǎn)品可以在大約 1 分鐘內(nèi)啟動(dòng)，這對(duì)于需要發(fā)電機(jī)快速響應(yīng)時(shí)響應(yīng)削峰控制非常有用。