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科技信息: 光伏发电和可充电电池相结合的制氢系统的经济效率

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NIMS,东京大学和广岛大学共同评估了将光伏发电和可充电电池相结合的制氢系统的经济效率,以及该系统以具有全球竞争力的成本生产制氢所必需的技术水平。这项研究获得的结果可能为推动间歇式可再生能源发电系统成为该国的主要能源提供重要指导。

增加可再生能源发电的努力遇到了一些问题,例如不稳定的发电和较低的年发电量比。具体的例子包括日本电力公司于2014年9月中止了对可再生能源供应商的申请,九州电力公司于2018年10月控制了太阳能发电的输出功率抑制。为解决这些问题,各种组织一直在研究能够存储多余电力的系统能够使用可再生电力产生氢气并存储和供应产生的氢气的可充电电池和动力燃气(P2G)系统中的电池。但是,发现其中大多数系统的操作成本都很高,

联合研究团队设计了一个集成系统(下图),该系统能够相对于太阳能发电量来调整电池的充放电量和电解制氢量。然后,团队评估了该系统的经济可行性。结果,该团队考虑了未来的技术进步,通过对各种因素(例如可充电电池和电解槽容量)的综合分析,确定了系统以低成本生产氢气所需的技术水平。例如,可充电电池只能以低速放电,但可以经济地生产,预计到2030年左右将可使用。

在未来的研究中,该团队计划确定拟议系统所需的组件技术水平,并设定R&D目标值以达到这些水平。该团队还将研究可再生能源发电系统的系统可行性,甚至在输出抑制控制或电网连接受限的情况下,以证明所提出系统的原型系统。

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