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我去了趟福岛看日本怎样构建氢能社会

放大字体  缩小字体 时间:2019-11-23 14:14:06  阅读:6791+ 作者:责任编辑NO。姜敏0568

记者 | 侯瑞宁

修改 | 张慧

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福岛县浪江町的昼与夜从头流动了起来。

11月的冬阳下,身着白色工服的施工部队正在推土平地,运送车穿行其间。一家名为四季照料·味感佐藤的餐厅,迎来了更多客人。餐厅墙壁上挂着日本首相安培晋三“门生自芳”的手迹,成为景象之一。

这儿曾沦为“鬼城”。八年前,福岛发作9级地震和大海啸,福岛榜首核电站遭到损坏发作核泄漏。

间隔核电站仅20公里的浪江町,损毁严峻,上千人下落不明,幸存下来的居民悉数搬离。

福岛因核而兴,也因核而败。由于具有榜首核、第二两大核电站,这儿曾是日本电力大县。2011年“3·11”地震后,福岛两座核电站遭受抛弃,农田遭到辐射污染,农副产品出口锐减九成。

浪江町的山林间,至今仍堆积着数千个大型黑色塑料袋,里边装着被污染的土壤;全县仍有超越4万人过着流亡日子,约2.3%的土地仍被划为“返乡困难区域”。

浪江町的四季照料·味感佐藤的餐厅。拍照:侯瑞宁

浪江町再次热烈起来是在2018年。

上一年8月,日本新动力工业技能归纳开发组织(NEDO)、东芝动力体系、东北电力及岩谷工业协作,开端在浪江町建造运用可再生动力制氢的氢动力体系——福岛氢动力研讨基地(Fukushima Hydrogen Energy Research Field,下称FH2R),很多的施工部队来到这儿,开端一场为了“复兴”建造。

FH2R是现在国际上规模最大的可再生动力制氢工厂,占地总面积为22万平方米。其间18万平方米为太阳能发电区域,4万平方米为制氢车间,体系设备具有1万千瓦制氢才能。

FH2R的氢气出产才能为2000立方米/小时,年产量900吨,可满意1万辆氢动力轿车一年的氢能所需。

福岛期望依托FH2R康复其动力大县的位置。

11月12日,界面新闻记者在现场看到,FH2R的制氢车间现已建造完毕,太阳能发电区域的光伏板还在装置进程中。

与日本别的两家选用油气制氢技能不同,FH2R选用的是水电解制氢技能。工厂所用电力均来自太阳能,发电量为20万千瓦/年。

依照方案,该工厂将于2020年6月正式投产运营,东京奥运会期间,为丰田氢能轿车供给动力支撑。

FH2R的建造运营选用了工业联盟的方法。作为日本政府经济工业省下面的独立行政法人组织,NEDO担任技能研讨;东芝公司担任制氢设备的研制;东北电力公司担任太阳能发电与大数据管理;岩谷工业公司(iwatani)担任出产与氢能运送。

运营这座氢能工厂最大的应战是怎么确保安稳的电力供应。NEDO氢能部统括研讨员大平英二称,如遇到阴天或梅雨季节,太阳能供给的电能可能会下调。怎么完成制氢、贮藏与电力体系供需平衡的最佳组合,是职业面对的一起课题。

尽管如此,日本政府仍对这一项目寄予厚望。“FH2R制氢工厂运营成熟后,会将剩余的太阳能电力融入东北电力公司的电网。整个方式会复制到其他地区,日本将由此进入氢能社会。”大平英二说。

国际最大的制氢工厂——福岛氢动力研讨站。拍照:徐静波

福岛核事故后,可再生动力开端成为日本的主力电源。上一年7月,日本政府在内阁会议上经过了新修订的《动力根本方案》提出,到2030年,太阳能、风能等可再生动力发电在总发电量中的份额进步至22%-24%。

核电则被定位为根本负荷电源,份额确定为20%-22%。“3.11”地震之前,核电曾占日本总发电量的50%以上。

在可再生动力中,氢能成为日本的新宠。《动力根本方案》提出要全面实施《氢能根本战略》的相关政策措施,构建氢能制备、贮存、运送和运用的全球工业链,活跃推进氢燃料发电、氢燃料轿车开展,推进“氢能社会”的构建。

《氢能根本战略》是日本氢能开展的详细攻略。它树立的几大方针包含:到2030年左右,完成氢动力发电商用化,以减少碳排放并进步动力自给率;2030年,将氢气价格从现在的100日元/立方米降至30日元/立方米,氢燃料电池轿车到达80万辆,氢气加注站增至900个,氢燃料电池大巴到达1200辆。

氢燃料电池车是现在氢能的首要运用方法之一。

开端考虑将氢动力作为轿车动能的,是丰田轿车公司的四名技能人员。1992年,他们以爱好小组的方法开端研讨。在公司资金支撑下,爱好小组的人数渐渐的变多,后来演变为丰田公司的新动力研制部。

2014年,丰田公司出产出了榜首代氢动力实验车;两年后,正式推出了榜首代氢动力车“MIRAI”。

在坐落东京的丰田氢能轿车展览馆,工作人员介绍称,“MIRAI”的价格是720万日元(约合46万元人民币),政府会补助300万日元(约合20万人民币),加上税收等其他费用,个人实践承当约30万元人民币。

日本政府的方针是,2025年将氢动力轿车的价格与混合动力轿车的价格相等,即价格控制在300万日元左右。

“MIRAI”氢能车上载有两个氢气罐,一次充气3分钟左右,可行进650公里。两个氢气罐能充10.5公斤氢气,每次花费约5000日元(约合300元人民币)。

丰田榜首代氢能轿车内部结构。 拍照:侯瑞宁

“MIRAI”氢能车自2014年12月上市,到本年9月底,在日本、美国和欧洲的累积销量为9810台。

丰田氢能轿车展览馆工作人员称,这一出售数字没有到达预期,“首要受制于加氢站的数量太少”。

现在,日本有100个加氢站,东京仅有14个加氢站。

“加氢站少,和轿车公司有联系,要使氢能车和加氢站同步开展,需求一个进程。”丰田公司公关部和技能组技师担任人中井久志表明,丰田榜首代氢动力轿车出产才能为3000辆/年,二代将于下一年年末推向市场,到时总出产量到达3万辆/年。

中井久志称,研制氢能技能资金投入很大,经济账并不合算,现在700万日元的定价坚持不亏本,但没有盈余。

丰田公司正在履行车辆电动化战略。到2030年,电动化车产量将到达550万辆以上。其间,混合动力轿车(HEV)和插电式混合动力轿车(PHEV)450万辆以上;电动车(EV)和氢能轿车(FCEV)到达100万辆以上。

与我国不同,日本在开展纯电动车方面爱好寥寥。日本国土面积小,人口密度较大,大街上行进的轿车大都细巧快捷。日本以为,纯电动车要负荷分量较大的电池组,体型较大且研制本钱高,因而纯电动车并未得到大力开展。

除出产氢动力轿车外,丰田也在出产氢动力公交车、氢动力运送车。现在,带着“H2”标志的数十辆氢动力公交车已在东京街头运转。

氢动力轿车研制的要害零部件是FC电池堆和高压储氢罐。日本在这两个范畴处于国际领先。

中井久志介绍,“MIRAI”氢能车的FC电池堆功率密度为3.1kw/L,分量仅为56千克。与2008年版的燃料电池堆比较,电池堆功率密度进步了2.2倍,分量减少了近50%。

丰田公司在4月表明,将向我国商用车厂商供给FC组件。其与北汽福田轿车股份有限公司、北京亿华通科技股份有限公司达成了协作意向,将在福田出产及出售的FC大巴上,搭载选用丰田FC电堆等零部件的亿华通FC体系。

2000年,丰田开端高压储氢罐的研制,经过碳纤维强化塑料层的立异结构,完成了轻量化,质量储氢密度到达国际领先的5.7wt%。这个分量百分数意味着数值越高,所含氢气就越多。

氢能被称为“21世纪的终极动力”。近年来,包含我国、美国、欧盟等其他几个国家和地区都在大力推出氢能开展方案。

到2018年末,全球加氢站共有369座,日本、德国和美国位居前三,我国以23座的数量排名第四。

我国对氢能也寄予厚望。本年3月,我国初次将“推进加氢等设备建造”写入《政府工作报告》,“氢能热”再次升温,民企、国企各路本钱加快进场。

2019年6月,我国氢能联盟发布的《我国氢动力及燃料电池工业白皮书》显现,到2050年,氢能在我国动力体系中的占比约为10%,氢气需求量挨近6000万吨,年经济产量超越10万亿元。

但我国的氢能及氢燃料电池工业基础设备单薄,有待会集打破,氢能储运及加氢基础设备成为“卡脖子”环节。

亚洲通讯社社长徐静波以为,从日本氢能工业高质量开展经验看,氢动力的研制与运用,不只是技能与出产的问题,更重要的是形成了全社会的工业链。

为了打造这一工业链,日本花了五年时刻,完好构建整条工业链。现在,日本国际商社担任液化气进口、岩谷工业等公司担任氢气制作加工贮存、丰田等公司担任氢动力轿车的制作。高压气罐的研制制作,则由三菱重工等公司担任、轿车与气罐新材料由东丽公司等担任研制作产。

此外,氢气运送车运送船的研制制作、高压氢气的安全运送、加氢站的建造与遍及、氢动力轿车的出售与售后服务等,都由专门的公司或组织担任。

日本政府还在推进船只、铁路范畴的氢能化,并开端研制氢动力的有人月球勘探车。

除在交通范畴推进氢能化,也将氢能体系推行到了住宅区。

2020年,日本将建成国际上榜首个氢动力社区,悉数运用氢能供电。该社区坐落东京晴海码头邻近的奥运选手村,现在正在建造中。

建造中的东京奥运选手村,将成为国际上榜首个氢能社区。拍照:侯瑞宁

据徐静波介绍,该社区每一套房子均选用家用氢动力燃料电池作为家庭的根本电源。

社区内建有大型加氢站和氢气管线管控中心,经过管线直接将氢气输入各户家庭的燃料电池中。社区内的一切商业设备、路灯、巡回巴士也将选用氢动力。奥运会完毕后,这些房子将出售给东京市民。

怎么确保足够的氢能,是日本构建氢能社会的要害。依照《氢能根本战略》规划,2030年,日本氢能供应量为30万吨;到2050年,在氢能价格降至每立方米20日元(合人民币1.25元),供应量提升至1000万吨。

除自建制氢工厂外,日本还方案在澳大利亚和本国之间树立一条氢能供应链(HESC),将在维多利亚拉特罗布山沟将褐煤制成液化氢,然后出口到日本。

该试点项目由日本政府和由川崎重工牵头的职业公司联合会一起出资,将耗资4.96亿澳元(约合23.66亿元人民币)。

“现在,咱们还在实验从下水道废气、动物粪便中提取氢气。”中井久志表明,氢动力是取之不尽且令人安心的动力。

无论是浪江町的大平英二,仍是中井久志,都在期待着2020年的东京奥运会。在他们看来,那不仅是一场体育盛典,且将成为日本向国际展现氢动力轿车技能的良机。

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