Tesla Mega pack, higanteng tangke ng hydrogen: Ang bagong pabrika ng klima ng Panasonic

Habang tumatakbo ang bullet train sa bilis na 285 kilometro bawat oras, tinitingnan ng Norihiko Kawamura ng Panasonic ang pinakamataas na tangke ng imbakan ng hydrogen sa Japan. Ang 14-metro na istraktura ay nasa ibabaw ng mga track ng Tokaido Shinkansen Line sa labas ng sinaunang kabisera ng Kyoto, pati na rin ang isang malaking hanay ng mga solar panel, hydrogen fuel cell at Tesla Mga baterya ng imbakan ng Megapack. Ang mga pinagmumulan ng kuryente ay maaaring makabuo ng sapat na juice upang patakbuhin ang bahagi ng lugar ng pagmamanupaktura gamit lamang ang nababagong enerhiya.

"Maaaring ito ang pinakamalaking lugar ng pagkonsumo ng hydrogen sa Japan," sabi ni Kawamura, isang manager sa Smart Energy System Business Division ng gumagawa ng appliance. "Tinatantya namin ang paggamit ng 120 tonelada ng hydrogen sa isang taon. Habang ang Japan ay gumagawa at nag-import ng higit pang hydrogen sa hinaharap, ito ay magiging isang napaka-angkop na uri ng halaman."

Nasa pagitan ng high-speed railway at highway, ang pabrika ng Panasonic sa Kusatsu, Shiga Prefecture, ay isang malawak na 52 ektaryang lugar. Ito ay orihinal na itinayo noong 1969 upang gumawa ng mga kalakal kabilang ang mga refrigerator, isa sa "tatlong kayamanan" ng mga kasangkapan sa bahay, kasama ang mga TV at washing machine, na hinahangad ng mga Hapones na muling itinayo ang bansa pagkatapos ng pagkawasak ng World War II.

Ngayon, isang sulok ng planta ay ang H2 Kibou Field, isang demonstration sustainable power facility na nagsimula ng operasyon noong Abril. Binubuo ito ng 78,000-litro na tangke ng hydrogen fuel, isang 495 kilowatt hydrogen fuel cell array na binubuo ng 99 5kW fuel cells, 570kW mula sa 1,820 photovoltaic solar panels na nakaayos sa isang baligtad na "V" na hugis upang mahuli ang pinakamaraming sikat ng araw, at 1.1 megawatts ng imbakan ng baterya ng lithium-ion.

Sa isang bahagi ng H2 Kibou Field, isang malaking display ang nagsasaad ng dami ng power na ginagawa sa real time mula sa mga fuel cell at solar panel: 259kW. Humigit-kumulang 80% ng kuryenteng nalilikha ay tinatayang nagmumula sa mga fuel cell taun-taon, na may solar accounting para sa iba. Sinabi ng Panasonic na ang pasilidad ay gumagawa ng sapat na kapangyarihan upang matugunan ang mga pangangailangan ng pabrika ng fuel cell ng site — ito ay may pinakamataas na lakas na humigit-kumulang 680kW at taunang paggamit ng mga 2.7 gigawatts. Iniisip ng Panasonic na maaari itong maging isang template para sa susunod na henerasyon ng bago, napapanatiling pagmamanupaktura. 

"Ito ang unang lugar ng pagmamanupaktura ng uri nito na naglalayong gumamit ng 100% na nababagong enerhiya," sabi ni Hiroshi Kinoshita ng Smart Energy System Business Division ng Panasonic. "Nais naming palawakin ang solusyon na ito tungo sa paglikha ng isang decarbonized na lipunan."

Awtomatikong kinokontrol ng isang artificial intelligence-equipped Energy Management System (EMS) ang on-site power generation, lumilipat sa pagitan ng solar at hydrogen, upang mabawasan ang dami ng kuryenteng binili mula sa lokal na grid operator. Halimbawa, kung ito ay isang maaraw na araw ng tag-araw at ang pabrika ng fuel cell ay nangangailangan ng 600kW, maaaring unahin ng EMS ang mga solar panel, na magpapasya sa isang halo ng 300kW solar, 200 kW hydrogen fuel cell, at 100kW na mga bateryang imbakan. Sa isang maulap na araw, gayunpaman, maaari nitong bawasan ang solar component, at palakasin ang hydrogen at storage na mga baterya, na nire-recharge sa gabi ng mga fuel cell.

"Ang pinakamahalagang bagay upang gawing mas berde ang pagmamanupaktura ay isang pinagsama-samang sistema ng enerhiya kabilang ang nababagong enerhiya tulad ng solar at hangin, hydrogen, mga baterya at iba pa," sabi ni Takamichi Ochi, isang senior manager para sa pagbabago ng klima at enerhiya sa Deloitte Tohmatsu Consulting. "Upang gawin iyon, ang halimbawa ng Panasonic ay malapit sa isang perpektong sistema ng enerhiya."

May grey hydrogen, hindi pa ganap na berde

Ang H2 Kibou Field ay hindi ganap na berde. Depende ito sa tinatawag na grey hydrogen, na nabuo mula sa natural na gas sa isang proseso na maaaring maglabas ng maraming carbon dioxide. Ang mga tanke ay naghakot ng 20,000 litro ng hydrogen, pinalamig sa anyo ng likido hanggang sa minus 250 Celsius, mula Osaka hanggang Kusatsu, isang distansyang mga 80 km, halos isang beses sa isang linggo. Ang Japan ay umasa sa mga bansang tulad ng Australia, na may mas malaking supply ng renewable energy, para sa produksyon ng hydrogen. Ngunit ang lokal na supplier na Iwatani Corporation, na nakipagsosyo sa Chevron mas maaga sa taong ito upang bumuo ng 30 hydrogen fueling sites sa California sa 2026, ay nagbukas ng isang technology center malapit sa Osaka na nakatutok sa paggawa ng berdeng hydrogen, na nilikha nang hindi gumagamit ng fossil fuels.

Ang isa pang isyu na nagpapabagal sa pag-aampon ay ang gastos. Kahit na medyo mahal ang kuryente sa Japan, sa kasalukuyan ay mas malaki ang gastos sa pagpapaandar ng isang planta na may hydrogen kaysa sa paggamit ng kuryente mula sa grid, ngunit inaasahan ng kumpanya ang mga pagsisikap ng gobyerno at industriya ng Japan na mapabuti ang supply at pamamahagi ay gagawing mas mura ang elemento.

"Ang aming pag-asa ay ang halaga ng hydrogen ay bababa, upang makamit namin ang isang bagay tulad ng 20 yen bawat metro kubiko ng hydrogen, at pagkatapos ay makakamit namin ang pagkakapantay-pantay ng gastos sa electrical grid," sabi ni Kawamura. 

Inaasahan din ng Panasonic na ang pagtulak ng Japan na maging carbon-neutral sa 2050 ay magpapalakas ng demand para sa mga bagong produkto ng enerhiya. Ang pabrika ng fuel cell nito sa Kusatsu ay nakagawa ng mahigit 200,000 Ene-Farm natural gas fuel cell para sa gamit sa bahay. Na-komersyal noong 2009, ang mga cell ay nag-extract ng hydrogen mula sa natural na gas, bumubuo ng kapangyarihan sa pamamagitan ng pagre-react dito ng oxygen, init at pag-imbak ng mainit na tubig, at naghahatid ng hanggang 500 watts ng emergency power sa loob ng walong araw sa isang sakuna. Noong nakaraang taon, nagsimula itong magbenta ng purong bersyon ng hydrogen na naka-target sa mga komersyal na gumagamit. Nais nitong ibenta ang mga fuel cell sa US at Europe dahil mayroon ang mga gobyerno doon mas agresibong hydrogen cost-cutting measures kaysa sa Japan. Noong 2021, inilunsad ng US Department of Energy ang tinatawag na Hydrogen Shot program na naglalayong bawasan ang halaga ng malinis na hydrogen ng 80% hanggang $1 kada 1 kilo sa loob ng 10 taon. 

Ang Panasonic ay hindi nagpaplano na dagdagan ang sukat ng H2 Kibou Field nito sa ngayon, na gustong makita ang ibang mga kumpanya at pabrika na gumamit ng mga katulad na sistema ng enerhiya.

Ito ay hindi kinakailangang magkaroon ng pang-ekonomiyang kahulugan ngayon, sabi ni Kawamura, "ngunit gusto naming magsimula ng isang bagay na tulad nito upang maging handa ito kapag bumaba ang halaga ng hydrogen. Ang aming mensahe ay: kung gusto nating magkaroon ng 100% na renewable energy sa 2030, kailangan nating magsimula sa ganito ngayon, hindi sa 2030."