Tesla Mega-pakker, kæmpe brinttank: Panasonics nye klimafabrik

Mens kugletog suser forbi med 285 kilometer i timen, ser Panasonics Norihiko Kawamura ud over Japans højeste brintlagertank. Den 14 meter lange struktur rager over Tokaido Shinkansen Line-sporene uden for den gamle hovedstad Kyoto, såvel som en lang række solpaneler, brintbrændselsceller og Tesla Megapack opbevaringsbatterier. Strømkilderne kan generere nok juice til at drive en del af produktionsstedet udelukkende ved brug af vedvarende energi.

"Dette kan være det største brintforbrugssted i Japan," siger Kawamura, en leder hos apparatproducentens Smart Energy System Business Division. ”Vi anslår at bruge 120 tons brint om året. Da Japan producerer og importerer mere og mere brint i fremtiden, vil dette være en meget velegnet type anlæg."

Panasonics fabrik i Kusatsu, Shiga-præfekturet, ligger mellem en højhastighedsjernbane og motorvej, og er et vidtstrakt område på 52 hektar. Det blev oprindeligt bygget i 1969 for at fremstille varer, herunder køleskabe, en af ​​de "tre skatte" af husholdningsapparater, sammen med tv'er og vaskemaskiner, som japanerne eftertragtede, da landet blev genopbygget efter XNUMX. Verdenskrigs ødelæggelser.

I dag er det ene hjørne af anlægget H2 Kibou-feltet, et bæredygtigt demonstrationsanlæg, der startede driften i april. Den består af en 78,000-liters brintbrændstoftank, en 495 kilowatt brintbrændselscelle-array bestående af 99 5kW brændselsceller, 570kW fra 1,820 solcellepaneler arrangeret i en omvendt "V"-form for at fange mest sollys og 1.1 megawatt lithium-ion batteri opbevaring.

På den ene side af H2 Kibou-feltet viser et stort display mængden af ​​strøm, der produceres i realtid fra brændselsceller og solpaneler: 259kW. Omkring 80 % af den producerede strøm anslås at komme fra brændselsceller årligt, mens solenergi står for resten. Panasonic siger, at anlægget producerer nok strøm til at imødekomme behovene på stedets brændselscellefabrik - det har en maksimal effekt på omkring 680 kW og et årligt forbrug på omkring 2.7 gigawatt. Panasonic mener, at det kan være en skabelon for næste generation af ny, bæredygtig fremstilling. 

"Dette er det første produktionssted af sin art, der sigter mod at bruge 100 % vedvarende energi," siger Hiroshi Kinoshita fra Panasonics Smart Energy System Business Division. "Vi ønsker at udvide denne løsning mod skabelsen af ​​et dekarboniseret samfund."

Et energistyringssystem (EMS) udstyret med kunstig intelligens styrer automatisk strømproduktionen på stedet og skifter mellem solenergi og brint for at minimere mængden af ​​elektricitet, der købes fra den lokale netoperatør. For eksempel, hvis det er en solrig sommerdag, og brændselscellefabrikken har brug for 600 kW, kan EMS prioritere solpanelerne og beslutte sig for en blanding af 300 kW solceller, 200 kW brintbrændselsceller og 100 kW lagringsbatterier. På en overskyet dag kan det dog minimere solkomponenten og booste brint- og lagerbatterierne, som genoplades om natten af ​​brændselscellerne.

"Det vigtigste for at gøre produktionen grønnere er et integreret energisystem, der inkluderer vedvarende energi såsom sol og vind, brint, batterier og så videre," siger Takamichi Ochi, en senior manager for klimaændringer og energi hos Deloitte Tohmatsu Consulting. "For at gøre det er Panasonic-eksemplet tæt på et ideelt energisystem."

Med grå brint, ikke helt grøn endnu

H2 Kibou-feltet er ikke helt grønt. Det afhænger af såkaldt grå brint, som genereres af naturgas i en proces, der kan frigive en masse kuldioxid. Tankskibe trækker 20,000 liter brint, nedkølet i flydende form til minus 250 Celsius, fra Osaka til Kusatsu, en strækning på omkring 80 km, cirka en gang om ugen. Japan har satset på lande som Australien, der har større forsyninger af vedvarende energi, til brintproduktion. Men den lokale leverandør Iwatani Corporation, som samarbejdede med Chevron tidligere i år for at bygge 30 brintbrændstofanlæg i Californien inden 2026, har åbnet et teknologicenter nær Osaka, der er fokuseret på producerer grøn brint, som er skabt uden brug af fossile brændstoffer.

Et andet problem, der bremser adoptionen, er omkostningerne. Selvom elektricitet er relativt dyrt i Japan, koster det i øjeblikket meget mere at drive et værk med brint end at bruge strøm fra nettet, men selskabet forventer, at den japanske regering og industriens indsats for at forbedre forsyning og distribution vil gøre elementet væsentligt billigere.

"Vores håb er, at brintomkostningerne vil falde, så vi kan opnå noget i retning af 20 yen per kubikmeter brint, og så vil vi være i stand til at opnå omkostningsparitet med det elektriske net," sagde Kawamura. 

Panasonic forventer også, at Japans indsats for at blive CO2050-neutral i 200,000 vil øge efterspørgslen efter nye energiprodukter. Dens brændselscellefabrik i Kusatsu har skaffet over 2009 Ene-Farm naturgasbrændselsceller til hjemmebrug. Kommercialiseret i 500, udvinder cellerne brint fra naturgas, genererer strøm ved at reagere med ilt, opvarmer og opbevarer varmt vand og leverer op til XNUMX watt nødstrøm i otte dage i en katastrofe. Sidste år begyndte man at sælge en ren brintversion målrettet kommercielle brugere. Den ønsker at sælge brændselscellerne i USA og Europa, fordi regeringerne dér har mere aggressive brintomkostningsbesparende foranstaltninger end Japan. I 2021 lancerede det amerikanske energiministerium et såkaldt Hydrogen Shot-program, der har til formål at skære omkostningerne ved rent brint ned med 80 % til $1 pr. 1 kilo over 10 år. 

Panasonic planlægger ikke at øge omfanget af sit H2 Kibou-felt foreløbig, da de ønsker at se andre virksomheder og fabrikker vedtage lignende energisystemer.

Det vil ikke nødvendigvis give økonomisk mening i dag, siger Kawamura, "men vi ønsker at starte sådan noget, så det vil være klar, når prisen på brint falder. Vores budskab er: Hvis vi vil have 100 % vedvarende energi i 2030, så skal vi starte med sådan noget nu, ikke i 2030.”