松下：使用纯氢燃料电池的RE100解决方案的实证
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摘 要：松下将开展“RE100解决方案”的实证，通过利用组合纯氢燃料电池和太阳能电池的内部发电系统，为商业活动提供100%的可再生能源电力。这是世界上首次※1真正利用氢能※2建立RE100工厂。
关键字：纯氢燃料电池、RE100解决方案、光伏发电、100%可再生能源、锂离子蓄电池、太阳能电池
草津基地 RE100解决方案实证设施完成示意图
ESG的三种观点（环境：Environment、社会：Social、企业治理：Governance）对于企业的可持续增长至关重要，这一观点正在全球普及。在这种背景下，越来越多的公司※3加入了RE100（100%可再生能源）倡议，以确保商业活动中消耗的电力100%来自可再生能源，如太阳能、风能、地热、水力发电和生物质能等。
可再生电力的采购方式大致分为内部发电和外部采购。外部采购包括与拥有使用可再生能源供电设施的企业经营者直接签订合同，以及使用环境价值证书等多种方式。企业将从这些选项中进行选择，以确保商业活动中所使用的电力100%来自可再生能源电力。但是，环境价值证书种类很多，其供应量和价格受制于市场。此外，光伏发电作为一种内部发电的手段已被广泛使用，但为了利用光伏发电提供商业活动所需的全部电力，需要大规模的安装面积，而且光伏发电容易受天气影响，出现发电不稳定的情况。因此，光伏发电作为公司实现RE100的手段，仍存在一些课题。
为了解决这些课题，松下提出了一种将纯氢燃料电池、太阳能电池和蓄电池结合起来的解决方案。此次，松下将在滋贺县草津基地建造一个大规模的实证设施，包括由纯氢燃料电池（500kW）和太阳能电池（约570kW）组合而成的内部发电设施，以及存储剩余电力的锂离子蓄电池（约1.1MWh）。该设施产生的电力供给位于草津基地的燃料电池工厂制造部门的全部电力，同时，松下将开发和验证基于以上三种电池协调控制的最优电力供求运用的相关技术。
上述组合将有助于解决光伏发电需要大规模的安装面积，易受天气条件影响，发电功率不稳定等问题。例如，通过在一个工厂的屋顶等有限的空间内安装的内部发电设施，为商业活动高效且稳定地提供所需电力。此外，通过组合蓄电池，能够根据电力需求进行合理的能源管理，并有效利用电力需求少等工厂不运行时产生的剩余电力。
通过本次的实证试验，松下旨在积累包含纯氢燃料电池运行在内的能源管理相关的经验技术并形成实际成果，利用内部发电，提供商业活动所需的可再生能源电力，实现“RE100解决方案”的商业化。
纯氢燃料电池协调控制示意图
作为实现工厂使用电力100%可再生能源电力化的手段，松下将于2022年春季开始进行由纯氢燃料电池、太阳能电池、锂离子电池组合而成的能源管理实证试验。
松下利用在开发“Ene-Farm”过程中积累的知识经验，开发了用于实证的纯氢燃料电池，其结构紧凑，发电效率高，而且通过协调控制多个单元来扩大发电量以满足需求，并且可以灵活地安装在屋顶、地下室和狭窄空间。
利用这一特点，假设将发电设施安装在工厂屋顶上运行，通过将设备安装在相当于松下燃料电池工厂(滋加县草津市)建筑面积的场地上，为工厂提供使用电力。
RE100解决方案实证设施布局图
RE100解决方案实证设施系统构成图
所在地：松下株式会社电器公司草津基地
滋贺县草津市野路东2-3-1-1号
发电功率：约1.07MW（纯氢燃料电池：500kW，太阳能电池：约570kW）
蓄电容量：约1.1MWh（锂离子电池）
设施面积：约6000m²（约80m×75m）
峰值功率：约680kW
制造部门的年产电力：约2.7GWh
产品：家用燃料电池“ENE-FARM”
建筑面积：约4125m²（75m×55m）
假设太阳能发电板铺满示范工厂的屋顶，面积约4000m²（65m×60m）
发电功率：5kW
额定发电效率：56%（LHV）
主体尺寸：834mm(W)×417mm(D)×1766mm(H)
重量：约205kg
输出方式：单体式/热电联产式
预计2021年10月发售
协调控制100台发电功率为5kW的纯氢燃料电池，实现500kW的发电输出
方式：液态氢储存罐
容积：约2万m³（气体换算）
供应商：岩谷产业
岩谷产业使用液态氢卡车将氢输运到实证地
注释：
※1真正使用氢能的实证，为工厂运转提供所需的电力（松下的调查结果截止到今年5月24日）
※2使用可再生能源所生成的绿氢，包括使用环境价值证书，可适用于RE100。松下在实证开始时未使用来自可再生能源的氢，但将努力最终使用来自可再生能源的氢来实现RE100。
※3全球参与的企业已达到309家，其中日本企业54家（截止到今年5月），松下于2019年8月加入。
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翻译：史海燕
审校：李涵、贾陆叶
统稿：李淑珊
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