大隈发布便携式氢发电装置 日立推出可后装氢混燃设备

维克·

1.大隈OKUMA TECH 发布便携式氢发电装置

原名 OKUMA DRONE 株式会社此前于 6 月 1 日更名为「OKUMA TECH 株式会社」。此次更名是为了以氢技术为核心拓展业务领域,是强化可持续能源社会建设的战略性举措。

便携式氢发电装置登场

OKUMA TECH 现在宣布,将长年研发的成果「便携式氢发电装置」商品化,并于 2025 年 7 月 1 日启动订单受理。该装置是实现脱碳社会的一环,旨在构建分散型、本地生产本地消费的小型氢社会。

产品特点与应用场景

发布的便携式氢发电装置包含 1kW 和 3kW 两种额定功率型号,采用手推台车式便携设计,适用于建筑工地、活动现场、避难所、医疗福祉设施等多种场景的电源供应。

零排放清洁性:仅排放水蒸气,实现零 CO₂、无异味、低噪音运行。

室内可用:可作为商业场所或店铺的备用电源。

高机动性:手推台车设计,单人即可轻松移动。

OKUMA TECH 的愿景与未来展望

本次发布的便携式氢发电装置基于 2023 年开发的「氢燃料电池无人机」技术,经福岛县内外的实证场景验证后诞生。OKUMA TECH 以「从本地创造未来」为理念,正推进小型氢制造装置、便携式氢发电装置、能源管理解决方案等产品开发,致力于实现可持续能源社会。

未来,公司将活用本地技术与机动性,推进「小型氢社会」在日本的布局。作为从福岛县大熊町孵化器中心起步的创业企业,OKUMA TECH 将通过技术革新,为解决社会课题贡献力量。

关于OKUMA TECH

OKUMA TECH 成立于 2021 年 4 月 1 日,业务涵盖氢燃料电池堆开发、氢燃料电池无人机研发、特殊用途工业无人机及机器人技术研发等多个领域。

2.日立推出后装于现燃气热电联产系统的氢混燃装置

日立电力解决方案(企业名称)于 2025 年 7 月 1 日开始发售可后装于燃气热电联产系统的氢混燃装置。该装置可将氢气以最高 20% 的体积比与天然气混合燃烧。据测算,当氢气混燃比例为 20% 时,较天然气单烧每年可减少 260 吨 CO₂排放。

该系统适用于中小规模设备,未来计划拓展至大型设施。

本次发售的氢混燃装置可安装于发电功率 500kW~1,300kW 的中小规模天然气单烧燃气热电联产系统,且无需对现有设备进行大幅改造。

装置支持通过液晶触摸屏切换氢混燃运行与天然气单烧运行模式。当无需氢混燃时,可直接使用天然气单烧运行。

装置尺寸为宽 1,200mm、高 2,700mm、深 750mm,设计上考虑了对其他设备布局和运行的影响,可在安装面积有限的空间内追设,同时便于维护检修。

日立电力解决方案在发售前,于 2025 年 2 月~4 月期间,在该公司大沼工厂的 500kW 燃气热电联产系统上安装了氢混燃装置并进行实证试验,验证了氢混燃运行的稳定性、混燃时的系统效率、控制的追随性及响应性,确认了装置的有效性。

未来,日立电力解决方案将推进适用于发电功率 2,000kW~3,000kW 规模设备的氢混燃装置开发。

关于日立电力解决方案

日立电力解决方案(通常指日立能源业务),日立能源(原ABB电网)是日立集团旗下专注于能源电力技术的核心业务单元,依托日立集团的资源和技术积累,提供高压直流输电、变压器、智能电网等解决方案。其总部位于瑞士,但在全球140多个国家开展业务,中国市场的合作历史已超百年。

日立能源在中国通过本地化制造(如西安柔性直流输电基地)和合作项目(如海信日立的智慧楼宇方案),强化与日立集团在华其他业务的协同效应。

3.H&Power构建基于远程监控的城市迷你氢能发电站

燃料电池专业企业H&Power宣布,已成功基于“远程监控系统VI(Virtual Inception)”完成城市迷你氢能发电站的建设。

城市迷你氢能发电站是一种技术概念,将建筑物内安装的多台燃料电池系统作为一个统一的电力供应系统,从控制到运营进行一体化管理。建筑用燃料电池首先直接生产建筑物自身所需的热能和电力,剩余电力则通过控制作为城市备用电力资源加以利用。

成功应用这一概念的典型案例是日本大阪燃气。2021年,该公司通过远程控制3600台家用燃料电池,向城市供应了1MW备用电力。目前,其运营着日本全国50万台燃料电池中的20万台,每年减少37万吨碳排放。

H&Power已完成城市迷你氢能发电站综合监控系统VI的构建,并将多个现场的燃料电池发电量数据化。VI是2023年由ICT研发创新券项目开发的系统,是融合ICT与氢燃料电池技术的电力生产-交易平台。该公司与电力中介企业Vzen共同开发了该系统,并申请了相关专利。

目前,VI实时整合管理燃料电池系统的运营信息、状态数据及维护记录,致力于最小化客户不便并确保系统稳定性。未来计划将AI技术与VI结合,实现能源管理系统(EMS)。

这意味着VI收集的运行信息、消费模式和外部环境数据将由AI实时分析,从而实现:异常征兆早期探测、以预测性维护为核心的管理、据热/电需求自主运行控制。

基于AI技术的EMS联动将实现建筑物内燃料电池的自主运行功能,提高能源自给率并降低维护成本。此外,该系统未来有望扩展为连接电力需求响应市场(DR)或电力中介业务的数字能源平台结构。

负责VI项目的H&Power服务品质本部表示:“在通过可靠的服务品质同时实现能源效率与可持续性、为客户提供便利的愿景下,我们将基于VI提供预测性维护、AI运营优化及实时客户响应服务。”

4.三得利:以 “勇于挑战” 精神推进的绿色氢能愿景

日本三得利控股株式会社常务执行董事、可持续发展经营推进本部长藤原正明接受当地媒体采访,进一步阐述其 “三得利绿色氢能愿景”。

三得利控股于 6 月 11 日发布的 “三得利绿色氢能愿景”,是在 2025 年内计划启动的 “山梨 P2G 系统” 运行前,对三得利集团中长期规划的说明。

三得利作为日本首家正宗威士忌制造商广为人知,而威士忌作为蒸馏酒,其生产离不开使用直火或蒸汽的蒸馏工序。三得利集团已宣布 2050 年前实现全价值链碳中和,正如汽车行业一样,蒸馏工序的热源未来也必须以某种形式实现碳中和 —— 这是对世界的承诺。

然而,单纯将热源改为电力是否可行?事实上,三得利通过直火和蒸汽蒸馏,才能产出 “白州”“知多” 等富有个性的产品,因此必须构建可持续且能酿造美味威士忌的生产体系。

为此,三得利正推进基于绿色氢能的生产。该公司与山梨县及 9 家技术参与企业共同建设国内最大规模的 16MW 氢能生产设施 “山梨 P2G 系统”,并致力于在山梨县内的三得利南阿尔卑斯白州工厂和三得利白州蒸馏所实现氢能利用。

氢能的优势与山梨县的绿色氢能举措

该设施还将铺设约 2 公里的氢气管网,预计最大年产能达 2200 吨氢气,可削减 1.6 万吨二氧化碳排放,规模相当可观。

山梨县是积极推动绿色氢能生产的自治体,其生产的氢气已用于参加超级耐力赛的氢燃料卡罗拉。

丰田汽车曾强调,在超级耐力赛中,氢能的 “生产”“运输”“使用” 同等重要,而山梨县与三得利的合作,正是对 “生产” 与 “使用” 环节的规模化实践。至于颇具挑战的 “运输” 环节,双方正通过铺设约 2 公里的氢气管网,尽可能提升效率。

白州的举措:日本最大绿色氢能生产设施 “山梨示范 P2G 系统”

该绿色氢能愿景中,除了山梨县的本地生产本地消费型氢能利用及向东京都的供氢计划,还提及了中京圈的氢能应用 —— 以知多蒸馏所为代表,展现了三得利具有拓展性的规划。

三得利已与丰田等企业就 “中部圈氢・氨社会实现推进会议” 达成基本共识,成为中京圈氢能利用的参与者之一。中京圈拥有三得利生产谷物原酒的知多蒸馏所,该蒸馏所不仅是单一谷物威士忌 “知多” 的产地,更是调和威士忌 “响” 等产品不可或缺的原酒生产基地。

藤原先生表示,关于知多蒸馏所,“若合作伙伴确定,将全面探讨氢能应用”,展现出对中京圈氢能利用的积极意愿。

白州蒸馏所使用威士忌工厂常见的壶式蒸馏器,而知多蒸馏所则采用底部通入蒸汽的连续蒸馏器,二者在发酵液蒸馏方式上有所不同。

藤原先生介绍技术细节时称:“从技术角度看,蒸馏方式分为大家熟知的壶式蒸馏器蒸馏(壶式蒸馏)和筒式连续蒸馏。连续蒸馏基本与山梨正在探讨的方式相同,均使用蒸汽。三得利的壶式蒸馏中,第一次初馏会使用直火 —— 不仅通过锅炉,还尝试用氢气加热蒸馏釜,相关实证已于去年发布,锅炉部分已实现氢能应用。”

关于知多蒸馏所,他表示:“知多采用连续蒸馏塔,不使用直火,因此只需解决锅炉热源问题,技术难度并不高。” 可见其对技术应用已形成明确预期。

三得利计划先在三得利天然水南阿尔卑斯白州工厂实现氢燃料锅炉的应用并积累经验,待中京圈的氢能供应等条件确定后,再推进相关实施计划。

此外,三得利还宣布未来将考虑高砂地区的氢能应用。兵库县高砂地区中,三菱重工正积极推进氢能利用,其设立的 “高砂氢能公园” 是全球首个实现从制氢到发电全流程实证的设施 —— 不仅通过水电解装置制氢,还配备 56.6 万千瓦的氢燃气轮机联合循环(GTCC)实证发电设备,正在进行世界首次 30% 氢混合燃料的大型燃气轮机发电实证运行。

可以说,高砂地区已成为日本大规模氢能利用的前沿区域。

山梨县的氢能本地生产本地消费:从实证到规模化的路径

不过,三得利最初的重点仍是与山梨县(白州所在地)的合作。若使用山梨生产的氢气,可实现本地消费,且通过在白州工厂铺设氢气管网,能解决氢气 “运输” 难题。

关于山梨的本地氢能消费,藤原表示:“未来是否需要扩能?首先,作为 P2G(电力转化为燃气)的实证,我们将基于事实确认多少电力能生产多少氢气、效率如何。这些数据明确后,事业计划或将更清晰。”

三得利将首先在 “白州蒸馏所” 和 “三得利天然水南阿尔卑斯白州工厂” 区域建设 16MW 水电解制氢设施,实现零碳排制氢,并确认氢气的产量与使用量。

“前两年将由山梨县与 10 家企业组成的联合财团运营,遵循该运营模式。之后在第二阶段及以后,将考虑继续利用设备,并计入届时的电力成本。” 藤原先生强调,实证实验与实际运行至关重要。

关于氢气管网,他介绍:“已铺设约 2 公里管网。白州区域有 50 米左右的高差,入口在东侧,向西逐渐升高。我曾负责水工厂(三得利天然水南阿尔卑斯白州工厂)的建设,对现有设施较为了解,此次将安装氢专用锅炉,其产生的蒸汽将与现有 LNG 锅炉的蒸汽结合使用。从 P2G 设施到工厂的氢专用管网总长度达 2 公里。”

尽管氢气具有导致金属脆化等特性,但管网使用的金属和橡胶均具备耐氢性能。

氢能普及的挑战:价格与 “先有鸡还是先有蛋” 的困境

氢能普及中备受关注的是价格问题。藤原先生认为:“价格并非我们单方面能决定的,这一点难以置评。至少在厂区内使用氢能是我们的自主决策,我们会就此进行规划。此外,目前申请中的价格差补贴等政策,预计秋季后会明确。” 三得利计划初期借助一定的政策支持,推动氢能应用落地。

藤原先生如此阐释其意义:“我们希望尽快行动。若不尝试各种面向净零排放的温室气体(GHG)减排措施,公司内部将无法积累任何经验与认知。不认真尝试,就永远无法知晓。我们首先要做的就是‘挑战’—— 种种机缘汇聚,让这一目标得以实现。”