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感受日本大范围推广的氢能源住宅

2020年东京奥运村

日本第一个氢能源住宅社区

即将诞生!

氢能建筑在低碳转型的需求吸引下,开始走进人们的视野。它的可行性、可持续性和灵活性正在经受实践及市场的检验。建筑领域的能源使用决策是复杂的,未来几十年,在一定程度上,建筑对氢的潜在需求已经“锁定”。



我们可以走进日本氢能住宅亲自感受一下展示的2020年东京奥运会选手村,是日本第一个氢能社区,计划于10月份基本建成,届时也将是世界上第一个氢能源社区。这里的5000多户住宅全部采用家用氢能源燃料电池作为家庭基本电源。同时该社区内还建有一个大型的加氢站和氢气管线管控中心,通过管线直接将氢气输入到各户家庭的燃料电池中,使得燃料电池成为永久性的发电系统。另外,社区内的所有商业设施、巡回巴士、路灯等的用电,也将由氢能源提供。

按照规划,奥运会结束后这里将会成为一个规划入住1.2万人的全新氢能街区。

(东京奥运会选手村示意图)

让氢能源真正走进普通家庭


继日本的氢能源汽车、氢能源公交车、氢能源重卡车之后,氢能源列车也即将登场;然而更加厉害的是氢能源住宅社区也即将诞生;下面小编节选了日本氢能源住宅社区的部分内容,供相关人士参考借鉴,希望不远的未来能赶超日本。为中国的百姓提供更健康、清洁、舒适、节能的生活环境。


日本是资源短缺型国家,因此非常积极地探索石油以外的其他能源,并成为世界上第一个提出要构建氢能社会的国家,多年来对氢能及燃料电池产业有大量的投入。

今年4月,日本政府发布了《第五次能源基本计划》,提出将氢气的价格降到汽油价格的80%,努力寻求燃料电池的小型化并让氢能源电池进入到家电产品当中。其中还有非常醒目的一项是让氢能源真正走进普通家庭。

据悉,到今年3月为止,日本已经有23万户人家安装了氢能源燃料电池(PEFC)。氢能源电池的价格,也由当初的300万日元/台降至95万日元/台(约6万元人民币)。日本政府计划在2030年,让氢能源燃料电池走进530万户人家,使得全国有20%的家庭用上氢能源。

值得注意的是日本逐渐普及的家用热电联产系统ENE-FARM,这是一种在家庭中高效利用燃料电池的能源系统。它通过天然气重整制取氢气,再将氢气注入燃料电池中发电,同时用发电时产生的热能来供应暖气和热水,整体能源效率可达90%。

2020年东京奥运会选手村中使用的氢燃料电池就是ENE-FARM,具备三大功能:


第一,为住宅提供所有的电力,也就是说,住宅自己就有一个发电站;

第二,燃料电池在发电过程中产生的热能,可以转换为家用热水、洗浴、水热地暖的供热;

第三,富余电力可以出售给电力公司。

目前这样一套燃料电池设备成本约为100万日元,虽然远高于40万日元的传统家用燃气设备,但是它平均每年能为住户节省约6万日元的电费燃气费等。

(东京奥运会选手村氢能应用示意图一)

(东京奥运会选手村氢能应用示意图二)

最近几年全球多个国家对于氢能住宅都积极探索,氢能住宅不仅体现了氢能在建筑应用上的广泛性,更体现了未来能源管理的可持续性和安全性。

日本的氢能源,是从上世纪90年代开始研发的。最初考虑将氢能源作为汽车动能的,是丰田汽车公司的4名技术人员。他们以“兴趣小组”的形式开始研究,那一年是1992年。在公司的资金支持下,这一个“兴趣小组”的参加者人数越来越大,后来就直接变成了公司的新能源研发部,并于2014年,生产出了第一代氢能源实验车。这辆车在极寒的加拿大北部和北海道北端地区,以及高温的非洲大陆,进行反复的耐寒、耐高温、耐冲撞的实验,在获得一系列实验数据之后,于2016年正式推出了第一代氢能源车“MIRAI”。到目前为止,在日本和美国等市场已经销售了1万6000多辆,中国市场尚未销售。

目前,这一辆“MIRAI”车的售价是720万日元(约46万元人民币),政府补贴300万,个人实际承担只需要约30万元人民币。日本政府的目标是,到2025年,将氢能源汽车的售价与混合动力汽车的售价持平,也就是价格控制在300万日元左右。这样一来的话,即使政府不补贴,这一辆车的实际价格会降至20万元人民币左右。

但是,日本政府显然不满足于将氢能源只用于汽车行使,而是要把氢能源作为国家基础能源的一个重要组成部分,逐步取代核电和火力发电。

日本政府在今年4月,发布了《第五次能源基本计划》。在这一个计划中,日本政府将氢能源汽车的数量,计划从2020年的4万辆,增加到2025年的20万辆。到2030年,氢能源汽车的普及数将达到80万辆。


在氢能的各种潜在应用研究中,氢能建筑和燃料电池汽车都是离人们生活最近的。不过,氢能建筑的意义不止于转变生活能源,而是希望借助一个能源应用的新场景,形成更持续高效、与能源安全关联更大的空间。


文中所有数据均来自于网络

来源:中国氢能联盟

到今年3月为止,日本已经有23万户人家安装了氢能源燃料电池(PEFC)。


氢能源电池的价格,也由当初的一台300万日元降至95万日元(约6万元人民币)。


日本政府计划在2030年,让氢能源燃料电池走进530万户人家,使得全国有20%的家庭用上氢能源。


这种氢能源燃料电池具备三大功能:

第一,为家庭提供所有的电力,也就是说,家里自己就有一个发电站;

第二,燃料电池在发电过程中产生的热能,可以转换为家庭中热水、洗浴、水热地暖的供热;

第三,富裕电力可以出售给电力公司。


东京奥运会选手村全面导入氢能源....
建设中的2020年东京奥运会选手村日前对媒体开放参观,这里5000多户住宅全部采用利用氢能的一种燃料电池,该街区的商业设施也采用纯氢燃料电池。这是日本首次在新式街区大范围推广使用氢能源。这是日本首个全面引入氢能源的街区。5632户住宅全部安装了松下公司为家庭开发的燃料电池ENE-FARM,它利用天然气制取氢气,然后用氢气发电和供暖。

据介绍,这种燃料电池的能源利用效率高。虽然一套燃料电池设备成本约为100万日元(1日元约合0.06元人民币),远高于40万日元的传统家用燃气设备,但是它平均每年能为住户节省约6万日元的电费燃气费等。这个全新街区的商业设施将采用纯氢燃料电池,和家庭版的燃料电池使用天然气制氢不同,它的燃料是由加氢站等输送的纯氢,发电功率更大,更适用于商业设施等。
按照规划,东京奥运会的选手村及商业设施等,将来会成为一个规划入住人口1.2万人的全新街区。


目前日本的充氢3分钟,行驶600公里!氢能源汽车在日本迈进“量产阶段”!


据朝日新闻报道,JR东日本日前宣布,该公司将利用氢能源燃料电池以及蓄电池开发出混合动力型列车。预计将在2021年度完成开发,然后会进行三年时间进行测试,以验证其安全性和行车性能。


网友们开始雀跃了,“中石油中石化那不得等着饿死了”


其实按目前的技术,燃氢发动机可以轻松研制出来,但低成本大规模制氢还做不到。


整制氢系统和氢燃料电池还都需要贵金属作为催化剂,一辆车得用一百多克铂,光这个就几万块钱了。

更要命的是,催化剂还寿命有限,这更让车的全寿命成本高企。但是,这个技术方案依然是有可行性的,科学家们还在想办法。


从研发到商用落地,是一个很漫长的过程,这中间存在很多的问题,加氢的站点严重不足,还有,有没有因为动能不足而搭配了锂电池?氢能源家用汽车日本目前技术上随是最好的,但国产的我反正不会投信任票。其实氢能源汽车应用最大的前景应该是大型长途运输车辆....

你觉得呢?


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