日本研發(fā)最高效的太陽(yáng)能發(fā)電制氫
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2018-09-09
核心提示：
日本研發(fā)最高效的太陽(yáng)能發(fā)電制氫
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，位于東京的宮崎大學(xué)、東京大學(xué)、富士通實(shí)驗(yàn)室和住友電工共同合作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)在宮崎使用太陽(yáng)能進(jìn)行制氫。
研究人員利用宮崎大學(xué)開(kāi)發(fā)的高效聚光光伏電池(輸出功率為470 W)成功的電解了水，以18.8%的效率將太陽(yáng)能(日平均值)轉(zhuǎn)換為氫能，這是室外實(shí)驗(yàn)中實(shí)際系統(tǒng)所達(dá)到的最高效率。
在太陽(yáng)能電池和電解設(shè)備之間部署新的電氣轉(zhuǎn)換設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定電源的提供，不會(huì)因天氣變化而導(dǎo)致太陽(yáng)能電池的輸出損耗，從而實(shí)現(xiàn)世界上最高的效率。宮崎縣有著豐富的太陽(yáng)能，可以現(xiàn)實(shí)大量的制氫，使當(dāng)?shù)乜稍偕茉吹纳a(chǎn)和消費(fèi)得到發(fā)展。
宮崎大學(xué)的Otauyuki Ota助理教授和Nensoka Kensuke教授，東京大學(xué)的Masakazu Sugiyama教授，富士通實(shí)驗(yàn)室有限公司和住友電工株式會(huì)社組成了研究小組設(shè)計(jì)并建立了一套水電解系統(tǒng)。通過(guò)高效聚光光伏電池獲得電能，可成功地將18.8%的太陽(yáng)能(日平均值)轉(zhuǎn)換為氫能。宮崎大學(xué)一直與東京大學(xué)合作，進(jìn)行太陽(yáng)能電池和電解設(shè)備產(chǎn)氫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。現(xiàn)在，該研究小組新開(kāi)發(fā)了一套電氣轉(zhuǎn)換設(shè)備(DC/DC轉(zhuǎn)換器)。
宮崎大學(xué)的Otauyuki Ota助理教授和Nensoka Kensuke教授，東京大學(xué)的Masakazu Sugiyama教授，富士通實(shí)驗(yàn)室有限公司和住友電工株式會(huì)社組成了研究小組設(shè)計(jì)并建立了一套水電解系統(tǒng)。通過(guò)高效聚光光伏電池獲得電能，可成功地將18.8%的太陽(yáng)能(日平均值)轉(zhuǎn)換為氫能。宮崎大學(xué)一直與東京大學(xué)合作，進(jìn)行太陽(yáng)能電池和電解設(shè)備產(chǎn)氫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。現(xiàn)在，該研究小組新開(kāi)發(fā)了一套電氣轉(zhuǎn)換設(shè)備(DC/DC轉(zhuǎn)換器)。
宮崎大學(xué)室外制氫實(shí)驗(yàn)中使用的試驗(yàn)設(shè)備
工作溫度和太陽(yáng)輻射量的變化會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能電池的最大輸出(獲得最大轉(zhuǎn)換效率的點(diǎn))不穩(wěn)定。現(xiàn)在，為該系統(tǒng)新開(kāi)發(fā)的電氣轉(zhuǎn)換設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)從太陽(yáng)能電池到電解設(shè)備的高能量轉(zhuǎn)換效率(90.0%)。該設(shè)備可根據(jù)隨時(shí)間變化的溫度和太陽(yáng)輻射量，控制提供給電解設(shè)備的電壓和電流，使來(lái)自太陽(yáng)能電池的最大輸出得以保持。
聚光光伏電池基于鏡頭等部件的光學(xué)設(shè)計(jì)，以及先進(jìn)的跟蹤技術(shù)，以確保鏡頭準(zhǔn)確地面向太陽(yáng)的方向，而在實(shí)際的室外環(huán)境中提高發(fā)電效率并不容易。在該實(shí)驗(yàn)中，聚光光伏組件(由住友電工株式會(huì)社制造)被安裝在宮崎大學(xué)的高精度太陽(yáng)跟蹤支架上，在宮崎縣的實(shí)際室外日照條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)全天27.2%的平均發(fā)電效率。
在未來(lái)，集中器光伏組件在實(shí)際工作條件下的發(fā)電效率有望提高到35%。假設(shè)水電解中電能轉(zhuǎn)換為氫能效率為80%，可以預(yù)測(cè)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換氫能的效率會(huì)達(dá)到25%。