Тесла Мега пакети, џиновски резервоар водоника: Панасониц-ова нова фабрика климе

Док возови метака пролазе брзином од 285 километара на сат, Панасоницов Норихико Кавамура гледа преко највишег резервоара водоника у Јапану. Структура од 14 метара се надвија над пругама Токаидо Схинкансен линије изван древне престонице Кјота, као и велики низ соларних панела, водоничних горивних ћелија и Тесла Мегапак батерије за складиштење. Извори енергије могу произвести довољно сока за покретање дела производног места користећи само обновљиву енергију.

„Ово је можда највећа локација за потрошњу водоника у Јапану“, каже Кавамура, менаџер у пословном одељењу за паметне енергетске системе произвођача уређаја. „Процењујемо да користимо 120 тона водоника годишње. Како Јапан производи и увози све више водоника у будућности, ово ће бити веома погодна врста постројења.

Укљештена између брзе железнице и аутопута, Панасоницова фабрика у Кусатсуу, префектура Шига, простире се на површини од 52 хектара. Првобитно је изграђен 1969. године за производњу робе, укључујући фрижидере, једно од „три блага“ кућних апарата, заједно са телевизорима и машинама за прање веша, за којима су Јапанци прижељкивали док је земља обновљена након разарања у Другом светском рату.

Данас је један угао електране Х2 Кибоу Фиелд, демонстрациони објекат одрживе енергије који је почео са радом у априлу. Састоји се од резервоара за водоник од 78,000 литара, низа водоничних горивих ћелија од 495 киловата који се састоји од 99 горивих ћелија од 5 кВ, 570 кВ од 1,820 фотонапонских соларних панела распоређених у облику обрнутог слова „В“ како би ухватили највише сунчеве светлости и 1.1 мегавата складиштење литијум-јонских батерија.

На једној страни Х2 Кибоу поља, велики дисплеј показује количину енергије која се производи у реалном времену из горивих ћелија и соларних панела: 259 кВ. Процењује се да око 80% произведене енергије долази из горивих ћелија годишње, а остатак отпада на соларну енергију. Панасониц каже да постројење производи довољно енергије да задовољи потребе фабрике горивних ћелија на локацији — има вршну снагу од око 680 кВ и годишњу потрошњу од око 2.7 гигавата. Панасониц мисли да може бити шаблон за следећу генерацију нове, одрживе производње. 

„Ово је прва производна локација те врсте која има за циљ коришћење 100% обновљиве енергије“, каже Хироши Киношита из Панасониц-овог одељења за паметне енергетске системе. „Желимо да проширимо ово решење ка стварању декарбонизованог друштва.

Систем за управљање енергијом опремљен вештачком интелигенцијом (ЕМС) аутоматски контролише производњу електричне енергије на лицу места, пребацујући се са соларне на водоник, како би се смањила количина електричне енергије купљене од локалног оператера мреже. На пример, ако је сунчан летњи дан и фабрици горивних ћелија треба 600 кВ, ЕМС би могао дати предност соларним панелима, одлучујући се за мешавину соларних ћелија од 300 кВ, 200 кВ водоничних горивних ћелија и 100 кВ батерија за складиштење. Међутим, по облачном дану, то би могло умањити соларну компоненту и повећати водоник и батерије за складиштење, које се ноћу пуне горивим ћелијама.

„Најважнија ствар да се производња буде зеленија је интегрисани енергетски систем који укључује обновљиве изворе енергије као што су соларна и ветар, водоник, батерије и тако даље“, каже Такамицхи Оцхи, виши менаџер за климатске промене и енергију у Делоитте Тохматсу Цонсултинг. „Да бисмо то урадили, Панасоницов пример је близак идеалном енергетском систему.

Са сивим водоником, још не сасвим зеленим

Х2 Кибоу поље није потпуно зелено. Зависи од такозваног сивог водоника, који се генерише из природног гаса у процесу који може ослободити много угљен-диоксида. Танкери превозе 20,000 литара водоника, расхлађеног у течном облику на минус 250 Целзијуса, од Осаке до Кусатсуа, на удаљености од неких 80 км, отприлике једном недељно. Јапан се за производњу водоника ослањао на земље попут Аустралије, која има веће залихе обновљиве енергије. Али локални добављач Иватани Цорпоратион, са којим се удружио Ознака чина на рукаву Раније ове године за изградњу 30 локација за пуњење водоником у Калифорнији до 2026. године, отворио је технолошки центар у близини Осаке који је фокусиран на производњу зеленог водоника, који настаје без употребе фосилних горива.

Још једно питање које успорава усвајање је цена. Иако је струја релативно скупа у Јапану, тренутно кошта много више за напајање електране водоником него коришћење струје из мреже, али компанија очекује да ће напори јапанске владе и индустрије да побољшају снабдевање и дистрибуцију овај елемент учинити знатно јефтинијим.

„Надамо се да ће се цена водоника смањити, тако да можемо да постигнемо нешто од 20 јена по кубном метру водоника, а онда ћемо моћи да постигнемо паритет трошкова са електричном мрежом“, рекао је Кавамура. 

Панасониц такође предвиђа да ће настојање Јапана да постане карбонско неутралан до 2050. године повећати потражњу за новим енергетским производима. Њена фабрика горивих ћелија у Кусатсуу произвела је преко 200,000 Ене-Фарм горивих ћелија природног гаса за кућну употребу. Комерцијализоване 2009. године, ћелије извлаче водоник из природног гаса, стварају енергију реагујући са кисеоником, греју и складиште топлу воду, и испоручују до 500 вати струје у случају нужде током осам дана у случају катастрофе. Прошле године је почео да продаје верзију чистог водоника намењену комерцијалним корисницима. Жели да прода горивне ћелије у САД и Европи јер тамошње владе имају агресивније мере за смањење трошкова водоника него Јапан. Године 2021., Министарство енергетике САД покренуло је такозвани Хидроген Схот програм који има за циљ да смањи цену чистог водоника за 80% на 1 долар по 1 килограму током 10 година. 

Панасониц за сада не планира да повећава обим свог Х2 Кибоу Фиелд-а, желећи да друге компаније и фабрике усвоје сличне енергетске системе.

Данас то неће нужно имати економског смисла, каже Кавамура, „али желимо да започнемо овако нешто како би било спремно када цена водоника падне. Наша порука је: ако желимо да имамо 100% обновљиву енергију 2030. године, онда морамо почети са нечим оваквим сада, а не 2030.