大阪地铁的发电实证实验
地铁用电网不能脱碳?需要选择氢能?
铂道从今天日本大阪的消息看到,大阪地铁(Osaka Metro)正在测试太阳能和氢能驱动地铁,这是大阪地铁推进的下一代发电系统实证实验。
在要行驶的地铁车顶安装太阳能电池板?这个想法乍听起来有些奇怪,但实际上并非如此。
当然,并不是要在地下铁车顶安装太阳能电池板来收集、储存和利用电力的项目,而是在大阪地铁(Osaka Metro)森之宫检车场进行。
也就是说,在检车场这个电车维护工厂进行 1:1 比例的实证实验。

使用氢燃料电池的经济合理性还很遥远,但是……
大阪地铁制定了二氧化碳减排目标:2030 年度减排 46%,2050 年度实现实质零排放。目前还只能说是任重道远。而实现这一目标的重要关键就是氢能和太阳能发电系统。
作为二氧化碳减排的有效手段,可以举出太阳能发电以及水力发电、地热发电这些。
这个问题从昭和时代(1926 年—1989 年 1 月 7 日)开始就像笑话一样被反复提及:“太阳能发电虽好,但下雨天、阴天、夜晚怎么办?不是没法发电了吗?”
昭和时代,用蓄电池储存太阳能发电的电力再使用的概念还很薄弱(蓄电池性能也很低),因此发电=实时就能用是当时理解的界限。
现在,高性能大容量移动电源作为应急用品和户外用品已经普及,家用蓄电池的安装,或者储存在作为“移动巨型电池”的电动汽车中也成为可能。也就是说,理解和利用已经广泛普及到身边。
现在进入令和时代(2019 年 5 月 1 日至今),大阪地铁项目来了!
实证实验的概要是:主题为“通过结合太阳能电池板和氢燃料电池的发电设施,实现与铁路电力高压系统连接的实证”,为此“在大阪地铁设施内安装太阳能电池和氢燃料电池,通过自用发电电力来抑制CO2排放量,为实现可持续社会(SDGs)做贡献”。

松下:从家用到产业用氢燃料电池
这个实证实验的合作伙伴是松下(Panasonic)。
松下为推进燃料电池的普及,于 2009 年开始销售家用燃料电池“ENE-FARM”。2021 年面向产业用途发售了氢燃料电池。
这次向大阪地铁实证实验交付的是太阳能发电 100 kW 加上纯氢型燃料电池 5 kW×2 台=10 kW,合计 110 kW 规模,以太阳能为主,用氢能补充夜间和天气不良时效率下降的部分,目标是稳定的电力供应。
发布会与向主题公园供电
顺便一提,发电用氢气是用气瓶装的,在设施内放了 40 瓶备用。

在发布会上登台的大阪地铁和松下的代表,以安装在专用架台单元上的氢燃料电池系统为背景,宣誓“要实现碳中性!”
以上设备被引进到森之宫检车场,虽然想说直接作为电车的能源使用,但这次的实证实验聚焦于检车场内利用。作为向森之宫检车场内的未来出行体验型主题公园“e METRO MOBILITY TOWN”的供电。
“e METRO MOBILITY TOWN”营业到 10 月 19 日,之后预定通过工厂电气室向检车场送电。
大阪地铁在今年 7 月实现了地铁御堂筋线和中央线CO2排放量实质零的运行,向2050年碳中性迈出了重要一步。
经济账与前景展望
项目方表示,目前使用氢燃料电池还没有经济合理性,但基于未来不再是火力发电的认识,用氢是必要的。
按照日本国家方针,如果氢价格能降到现在的 1/3 左右,就完全在实用范围内了。
这次整个测试系统的用电量,太阳能是 11 万 kWh,氢燃料电池是 8000 kWh,总共 11.8 万 kWh。这也只相当于 17 户日本一般家庭年用电需求。
最早使用电力的电车(地铁),现在要考虑电力自给自足,你怎么看?
【信息来源:dime】
