Toshiba занимается разработкой технологий для водородной энергетики

25.08.17 12:59

При этом нефть, уголь и газ завозятся преимущественно из других регионов, что увеличивает риск возможных аварий и загрязнения окружающей среды ещё в пути, и предполагает дополнительные расходы региона на энергоснабжение.

 

Существует ещё одно важное направление, которое можно назвать наиболее универсальным и одним из самых перспективных. Речь идёт о водородной энергетике. В ходе прошлогоднего рабочего визита в Токио, после второго Восточного экономического форума (ВЭФ) министр Российской Федерации по развитию Дальнего Востока, Александр Галушка, отметил, что именно за водородной энергетикой будущее электроснабжения дальневосточного региона. И одного из важнейших стратегических партнёров для развития российской водородной энергетики руководство региона видит в японских компаниях.

 

Одним из таких партнёров может стать японская корпорация Toshiba, которая занимается разработкой темы экологически чистых видов энергии, включая и водородную, уже многие годы. В преддверии третьего форума ВЭФ, одной из важнейших тем которого станет именно сотрудничество Дальнего Востока и Японии, остановимся более подробно на технологиях и решениях, созданных японской корпорацией в данной области. Эти решения уже сейчас активно применяются в мире и могут оказаться полезными для развития инфраструктуры, энергетики и сохранения экологии Дальневосточного региона. Например, генерация энергии с помощью водорода.

 

 

Водород – один из наиболее часто встречающихся в природе химических элементов. В частности, он есть и в обычной воде. При этом процесс получения электричества при его помощи достаточно прост, а в качестве побочного продукта мы получаем горячую воду.

 

Ещё в 2015 году компания Toshiba создала на базе спортивно-рекреационного комплекса Kawasaki Marien в Нагасаки тестовую площадку с водородно-энергетической системой, которая смогла в течение недели обеспечивать электричеством и горячей водой примерно 300 жителей, используя только электролиз и хранящийся в специальных топливных ячейках водород.

 

Водород – экологически чистый и универсальный энергоноситель. Его можно производить и с использованием природного газа, но если задействовать для производства водорода только возобновляемые источники энергии, количество выбросов углекислого газа в атмосферу фактически будет равняться нулю.

 

Кроме того, использовать водород можно для обеспечения электро- и теплоэнергией практически любых современных зданий и видов транспорта. На водородном топливе могут перемещаться корабли (включая и космические), технический транспорт в аэропортах и на складах, автомобили и автобусы.

 

Благодаря технологии хранения водорода в топливных ячейках  (на фото справа) его можно перевозить и вырабатывать электричество в тех зонах, которые пострадали от стихийных бедствий или по иным причинам временно остались без электроснабжения.

 

В данный момент Toshiba занимается реализацией совместного проекта с префектурой острова Хоккайдо (на фото ниже). Цель проекта – обеспечить потребности небольших сообществ на острове в электроэнергии при помощи водородных систем Toshiba, чтобы свести к минимуму выделение углекислого газа.

 

 

В ходе пилотного проекта, который продлится с 2015 по 2019 год, компания планирует создать полноценную инфраструктуру для водородной энергетики, включая ее выработку, хранение и транспортировку, а также обеспечение населения электричеством и горячей водой. Легко представить, насколько полезными могут оказаться эти наработки в условиях холодных дальневосточных зим.

 

Отметим, что Toshiba постоянно работает над усовершенствованием своих систем выработки энергии из водорода. Так, в префектуре Ямагути Toshiba при поддержке основанного в 2014 году фонда развития префектуры построила демонстрационную площадку с 700-ваттными топливными ячейками, которая обеспечивает питание местному крытому рынку и зоопарку Токуямы, а также тёплую воду для купания животных и мытья овощей. Компания собирает информацию об эффективности новой энергетической системы и ищет пути её улучшения.

 

Из международных проектов Toshiba стоит отметить 4-летний энергетический проект в Файфе, Шотландия, который организован местными властями, чтобы оценить перспективность водородной энергетики в качестве «источника энергии завтрашнего дня».

 

В ходе проекта используется только энергия от солнечных и ветряных источников. Полученный водород хранится в специальных топливных ячейках и применяется в качестве источника питания для гибридных коммерческих транспортных средств, которые также работают на дизельном топливе. Разработанные Toshiba системы H2 EMS будут управлять производством и хранением водорода, чтобы оптимизировать эти процессы под предполагаемые объёмы потребления. 

 

 

Кроме того, компания будет осуществлять общий контроль за всей системой и собирать информацию о работе H2 EMS, системах электролиза и гибридных транспортных средствах, чтобы в дальнейшем использовать эти наработки в своих новых проектах.

 

Наиболее современной наработкой компании в этой области является H2One. В H2One объединены все элементы, необходимые для создания полностью автономной энергетической системы на базе водорода, включая солнечные панели для выработки электричества, батарею для его хранения, систему электролиза, бак для водорода и набор топливных ячеек. Одним из приоритетных вопросов, которые данная система может решить для любого сообщества, выбравшего полностью возобновляемые виды энергии, является неравномерность выработки энергии солнечными и ветряными электростанциями. Ведь их эффективность зависит от погоды, времени суток и от времени года. В то же время, системы вроде H2One могут в любой момент выравнивать выработку электричества от источников возобновляемых видов энергии, а водород сможет храниться неограниченно долго, в отличие от обычных аккумуляторов, которые со временем теряют заряд. Особенно важным это может оказаться в случае стихийных бедствий, когда стабильная подача электроэнергии (и горячей воды!) может в буквальном смысле спасти жизни.

 

H2One уже используется в одном из курортных отелей на японском острове Кюсю для обеспечения электричеством 12 номеров гостиницы. Также система питает одну из станций японской железной дороги: освещает платформы, обогревает сидения скамеек зимой, а летом направляет воду в специальные распылители, которые охлаждают воздух на станции. В случае аварийного отключения энергии система способна поддерживать освещение во всех ключевых точках станции, чтобы избежать паники и несчастных случаев.

 

В мире набирает популярность идея зданий с нулевым потреблением электричества (ZEB). При их создании максимально используются возобновляемые источники энергии, которые должны питать системы освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. В Японии корпорация TokyuConstruction использует систему H2One в качестве одного из решений для ZEB в собственном технологическом институте.

 

 

Toshiba и сама охотно применяет собственные наработки. В Центре прикладного применения водорода (выше на фото) на западе Токио – одном из крупнейших объектов компании – H2One производит водород для топливных ячеек автопогрузчиков, которые в результате использования данной технологии вообще не вырабатывают углекислый газ во время работы.

 

Благодаря наработкам таких компаний, как Toshiba, водородная энергетика в ближайшее время действительно может действительно стать той самой «энергией будущего», в которой заинтересована планета. Возможно по результатам третьего Восточного Экономического Форума будут достигнуты договорённости, в рамках которых Россия станет более активным участником движения за чистые и возобновляемые источники энергии, а развитие энергетики Дальнего Востока получит дополнительный стимул для развития сотрудничества с азиатскими коллегами. Тем более, что это сотрудничество может затрагивать сразу энергетическую, транспортную и строительную сферы, а также позитивно влиять на экологическую ситуацию в регионе.

Читайте также: