甲府市下向山町的10MW“米倉山光伏電站”,坐落于甲府站約30分鐘車程的山間(圖1)。是山梨縣企業局作為與東京電力的共同業務,在縣有地上建設的。2012年1月開始運轉時,以是日本最大規模而自豪,是百萬光伏電站時代的先驅。圖1:甲府市下向山町的“米倉山光伏電站”(攝影:日經BP社)
山梨縣企業局開展著運營著輸出
從“ENE-FARM”中去掉改質器 另外,純氫型燃料電池系統是以市場上銷售的燃料電池熱電聯產系統“ENEFARM”為原型開發的。ENE-FARM是對城市燃氣在約700度的溫度下進行處理(改質)提取氫,將提取的氫輸送至燃料電池組(機身)發電的。改質所需的加溫,除了城市燃氣外,還燃燒燃料電池組未使用的排放氫。純氫型去掉了燃料處理器(改質器),在排氣部新設了處理剩余氫的催化劑燃燒器。
在2012~14年的3年里,總發電時間達到3064小時,總發電量達到2108kWh。雖然是以一定輸出功率的運轉為基礎,不過EMS還把氫壓力等納入條件中,發送啟動指令。在實證試驗中,下雨導致日照量遠遠不足的日子也利用儲藏的氫,通過燃料電池每天供給5kWh左右的電力等,實現了不依賴系統電力的穩定供電(圖7)。
圖7:館外設置的氫燃料罐(攝影:日經BP社)
松下表示,在發電時間超過3000小時的時候,燃料電池組的劣化程度與普通的“ENE-FARM”為同等水平。電池組的電壓從實施實證試驗之初開始一直保持著一定水
平。另外,催化劑燃燒器的溫度變化也在預想之內,沒有出現明顯的劣化。
據稱松下目前正在開發新款純氫型燃料電池系統,預定2016年度初期可替換現在的實證試驗設備。新系統已確認發電效率在50%以上,啟動時間在1分鐘以內。
氫的儲能課題是效率性。將電力轉換為氫的水電解效率方面,即使是PEM型也只有70%左右,利用燃料電池恢復為電力時,即使利用廢熱,也會損失約一半。比蓄電
池的充放電效率的70~90%要差。
山梨縣企業局的坂本主任稱,“在迄今為止的實證試驗中,已確認可以利用追蹤太陽能輸出變動的儲氫系統,耐久性也有了眉目。接下來的目標是提高系統效率”。
接下來是超導軸承飛輪
另外,該企業局還在米倉山光伏電站旁邊建設并運轉了1MW的蓄電池系統等并網試驗用光伏電站,預定2016年8月導入“新一代飛輪蓄電系統”(圖8)。飛輪是將電力
轉換為旋轉能存儲的機制,優點是可以應對瞬間輸出變動。
圖8:新一代飛輪蓄電系統(出處:鐵道綜合技術研究所)
不過,軸承為接觸式時會產生損失,維護的負擔也比較大。而“新一代飛輪蓄電系統”將采用日本鐵道綜合技術綜合研究所開發的超導軸承。軸承為非接觸式,因此有望
克服原飛輪的課題。預定投入百萬光伏電站的變動輸出,驗證其作為新蓄能系統的實用性。
作者:金子憲治 來源:日經bp社
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