日本可再生能源制氢技术取得突破

电力18讯：    
　　氢作为一种重要的可再生资源日益受到关注，以氢为燃料的燃料电池，利用氢和氧发电，只产生水，没有振动和噪音，真正实现零排放。推广氢能源利用被日本作为重要的国策，除了燃料电池车显露头角、氢社区初具雏形外，利用可再生能源制氢的技术在日本也取得重要进展。

　　由于现在使用的氢主要是从石油等化石燃料获得，制氢过程需要耗费大量能源，而且冷却、压缩以及运输也需要能源，因此氢被质疑称不上完全的清洁能源，利用可再生能源制氢，将有望使氢成为真正的用之不竭的“终极清洁能源”。

　　比如，太阳能和风力发电输出功率不稳定，如果用波动的电能来制氢储存起来，就可以保持输出功率的平稳，这相当于建造了强大的蓄电池。

　　从2013年开始，日本环境省就牵头在长崎县五岛列岛的岛近海开展日本国内最大规模的海上风力发电实验，虽然装机容量达2兆瓦，足够1800个家庭使用，但是由于输电线路容量有限，所以处于电力富余状态。

　　为此，利用剩余电力制氢被提上了日程，这里制造出的氢以液体的状态储存在氢罐中，供五岛列岛中福江岛的热水设备作为燃料使用，将来还准备进一步应用于燃料电池车和船。环境省期待通过这一努力，能够在离岛等输电线路容量很小的地区进一步普及风力发电，从而促进削减二氧化碳排放。

　　太阳能发电的电力输出同样不稳定，日照较强时发出的电需要储存在蓄电池中，一般一天就会耗光，而阴天时就无法发电。蓄电池造价非常昂贵，如果将峰值的电力用来制造氢储存起来，再通过燃料电池发电，则可以至少维持一周的发电需要，成本大幅降低。

　　今年4月20日，东京附近的神奈川县川崎市在“川崎市港湾振兴会馆”内举行独立型能源供应系统“H2One”的实证实验启动仪式。该系统利用太阳能发电制氢，再利用氢燃料电池发电，从而减少了对火力发电站的依赖。

　　“H2One”系统应对灾害的能力非常强大。发生自然灾害后，将这一系统用平板车运送到灾区，就可以源源不断提供电力和温水。今后，将这种设备安装在加氢站，可以随时制氢，运输氢的物流成本也随之降低，从而能够提供廉价的氢，极大促进燃料电池车的普及。

　　日本东芝公司作为日本氢能源开发的领军企业，制定了详细的氢能源战略。4月6日，东芝公司在东京都府中市举行了“氢研究开发中心”的挂牌仪式，致力于开发可再生能源制氢等引领氢社会的技术，东芝公司的目标是利用可再生能源电解水制氢以及作为石化和钢铁业副产品的氢，大力发展氢社区，提高日本能源的自给率。

　　除了风能和太阳能外，不起眼的下水道污泥也有望成为制氢的重要原料。从2014年度开始，国土交通省牵头在福冈市实验利用生物气高效制氢的技术，准备利用福冈市中部水处理中心产生的污泥制氢。据估算，日本全国下水道污泥制氢的潜力达到每年约1．3亿标方。随着技术的成熟，利用污泥制造的氢有望很快进入人们的生活。

　　根据东芝公司统计，2030年，全球燃料电池发电设施、燃料电池车以及其他与氢有关的基础设施等市场规模将达到40万亿日元（1美元约合123．5日元），2050年则将进一步扩大到160万亿日元。可以说，正是由于这一巨大的市场潜力，才使日本政府和企业如此重视氢能源的利用，力图通过可再生能源制氢掌握国际氢能源领域的制高点并抓住巨大的商机。