特斯拉 Mega packs，巨型氢气罐：松下的新气候工厂

当子弹头列车以每小时 285 公里的速度呼啸而过时，松下的 Norihiko Kawamura 俯瞰着日本最高的储氢罐。 这座 14 米高的建筑耸立在古都京都外的东海道新干线轨道上，还有大量的太阳能电池板、氢燃料电池和 特斯拉 Megapack 蓄电池。 电源可以产生足够的汁液，仅使用可再生能源来运行部分制造基地。

“这可能是日本最大的氢气消费场所，”家电制造商智能能源系统业务部经理 Kawamura 说。 “我们估计每年使用 120 吨氢气。 随着日本未来生产和进口越来越多的氢，这将是一种非常合适的工厂。”

位于滋贺县草津市的松下工厂夹在高速铁路和高速公路之间，占地 52 公顷。 它最初建于 1969 年，生产的产品包括家用电器“三宝”之一的冰箱，以及电视机和洗衣机，在二战后重建国家时，日本人梦寐以求。

今天，该工厂的一个角落是 H2 Kibou Field，这是一个示范性可持续能源设施，于 78,000 月开始运营。 它包括一个 495 升的氢燃料箱、一个由 99 个 5kW 燃料电池组成的 570 千瓦氢燃料电池阵列、1,820kW 的 1.1 个光伏太阳能电池板以倒“V”形排列以捕获最多的阳光，以及 XNUMX 兆瓦的锂离子电池存储。

在 H2 Kibou Field 的一侧，一个大显示屏显示燃料电池和太阳能电池板实时产生的电量：259kW。 据估计，每年约有 80% 的电力来自燃料电池，其余为太阳能。 松下表示，该设施产生的电力足以满足现场燃料电池工厂的需求——峰值功率约为 680 千瓦，年用电量约为 2.7 吉瓦。 松下认为它可以成为下一代新型可持续制造的模板。 

“这是第一个旨在使用 100% 可再生能源的同类制造基地，”松下智能能源系统业务部的 Hiroshi Kinoshita 说。 “我们希望将这个解决方案扩展到创建一个脱碳社会。”

配备人工智能的能源管理系统（EMS）自动控制现场发电，在太阳能和氢能之间切换，以最大限度地减少从当地电网运营商购买的电量。 例如，如果是一个阳光明媚的夏日，燃料电池工厂需要 600kW，EMS 可能会优先考虑太阳能电池板，决定混合使用 300kW 太阳能、200kW 氢燃料电池和 100kW 蓄电池。 然而，在阴天，它可能会最大限度地减少太阳能组件，并为氢气和蓄电池充电，这些电池在夜间由燃料电池充电。

德勤咨询公司气候变化和能源高级经理 Takamichi Ochi 表示：“让制造业更环保最重要的是一个综合能源系统，包括太阳能和风能、氢能、电池等可再生能源。” “为此，松下的例子接近理想的能源系统。”

带有灰色的氢，还不是完全绿色

H2 Kibou Field 并不是完全绿色的。 它依赖于所谓的灰色氢气，这种氢气是在可以释放大量二氧化碳的过程中从天然气中产生的。 油轮大约每周一次从大阪到距离大约 20,000 公里的草津，运送 250 升液态氢，冷却至负 80 摄氏度。 日本一直依赖澳大利亚等拥有更多可再生能源供应的国家来生产氢气。 但与当地供应商 Iwatani Corporation 合作 雪佛龙 今年早些时候计划到 30 年在加利福尼亚州建设 2026 个加氢站，在大阪附近开设了一个技术中心，专注于 产生绿色氢，它是在不使用化石燃料的情况下创造的。

另一个阻碍采用速度的问题是成本。 尽管日本的电力相对昂贵，但目前用氢为工厂供电的成本要比使用电网供电的成本高得多，但该公司预计日本政府和行业为改善供应和分配所做的努力将使这种元素的成本大大降低。

“我们希望氢气成本下降，这样我们就能实现每立方米氢气 20 日元左右的价格，然后我们就能实现与电网的成本平价，”川村说。 

松下还预计，日本到 2050 年实现碳中和的努力将推动对新能源产品的需求。 其位于草津的燃料电池工厂已经生产了超过 200,000 个家用 Ene-Farm 天然气燃料电池。 这些电池于 2009 年实现商业化，从天然气中提取氢气，通过与氧气反应发电、加热和储存热水，并在灾难中提供高达 500 瓦的应急电力长达八天。 去年，它开始销售针对商业用户的纯氢版本。 它想在美国和欧洲销售燃料电池，因为那里的政府有 更积极的氢气成本削减措施 比日本。 2021 年，美国能源部启动了一项名为 Hydrogen Shot 的计划，旨在在 80 年内将清洁氢气的成本降低 1% 至每 1 公斤 10 美元。 

松下暂时不打算扩大其 H2 Kibou Field 的规模，希望看到其他公司和工厂采用类似的能源系统。

川村说，今天它不一定具有经济意义，“但我们想开始这样的事情，以便在氢气成本下降时准备就绪。 我们的信息是：如果我们想在 100 年拥有 2030% 的可再生能源，那么我们必须现在就开始这样的事情，而不是在 2030 年。”