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氢能社会|揭秘日本第一个氢能城镇：HARUMI FLAG

氢能社会|揭秘日本第一个氢能城镇：HARUMI FLAG 国氢新能源
2019-10-31
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日本历史上从来没有出现过像晴海旗(HARUMI FLAG)这样的地方，一个拥有完整的氢能基础设施的小镇。该城镇位于东京晴海，是连接城市和海湾地区的交通枢纽，目前正在建设中，占地18公顷。
2024年前，整个地区将建成5,632个私人/出租建筑单元。一个氢站计划在该镇附近建造。从氢站向五个居民区输送氢气的地下管道铺设工作已经完成。这些管道将连接到位于每个区块的氢燃料电池发电机。
氢动力电力城市的最初概念来自于东京市政府，它是这个再开发项目的所有者。
2016年3月，政府宣布了关于环境和可持续性的计划，声明“建立一个氢社会的倡议”。其中包括了以下目标：“到2020年东京奥运会开幕时，将氢能的使用增加一倍”，以及为奥运村“启动全面的氢供应系统”。同月，“2020年东京奥运会——奥运村住宅开发项目”被宣布。它由三个主要的基础支撑项目构成：
(1)建立快速公交系统(BRT)和燃料电池汽车(FCVs)的氢供应站；
(2)为公共空间和商业建筑安装新一代燃料电池；
(3)安装EneFarm(居民燃料电池站)到所有的私人住宅。
东京市政府的Takeshi Ikawa谈到了氢作为能源的潜在用途。“氢是一种清洁、零排放的能源。燃烧时只排放出水。在灾难发生时，可以作为一种独立的能源，提供冗余能力，这为其向商业可行性的发展提供了巨大的潜力。我相信可重复利用的氢能是创造低碳社会的王牌。”
2016年7月，东京市政府通过公开招标的方式，选择了以东京燃气公司(Tokyo Gas)为代表的一个企业集团作为该项目的开发运营商，该集团将为开发氢能源的实际用途提供支持。东京市政府还成立了奥运村能源委员会(Olympic Village Energy Committee)，由外界专家组成，以更好地评估氢利用在公共和商业上的可行性。这个名为“奥运村地区能源基础设施”的项目于2017年3月从该框架中推出。
该项目列出了实现其目标的三个要素：
(1)自给自足的能源供应；
(2)生活舒适，低排放；
(3)先进可持续发展的模范城市。
Ikawa先生说，“这些代表了我们的态度。我们的使命是通过这个项目开创一个真正的低碳社会。”

氢燃料电池发电机将成为现实


如前所述，HARUMI FLAG的氢能源基础设施包括氢站、管道和氢燃料电池发电机的建造/安装。以东京燃气公司(Tokyo Gas)为代表的企业集团和四家(目前为六家)私营公司将正式宣布成为企业运营商，在那里经营能源业务。
该集团的成员JXTG Nippon Oil＆Energy负责加氢站的建设和运营，该加氢站位于东京市租用的一块面积为4,800平方米的相邻土地上。该公司将向BRT运输系统和当地公共汽车服务的燃料电池车队供应氢气，它们将连接市区和海湾地区。该公司还将在车站内生产氢气，然后通过埋在街道下的管道将氢气输送到居民区。
Harumi Eco Energy Co.，Ltd.是东京燃气公司(Tokyo Gas incorporated)的全资子公司，于2017年10月注册成立，它将负责铺设管道并向城镇街区分配氢气。它是所有将安装在住宅区中并将其借给例如镇管理工会的氢燃料电池发电机的所有者。
一个由完整的氢基础设施供能的小镇——在日本从来没有一个地方像晴海旗一样。
氢燃料电池发电机产生的电和热将由工会负责分配使用。供应范围包括晴海旗的所有四个住宅区。供暖系统还将连接一间带有足浴休息厅的公寓，以及另一间设有共用沐浴设施的老年公寓。
作为企业集团的成员，松下(Panasonic)负责为每个住宅区提供氢燃料电池发电机。它计划在2021年4月之前推出能够提供5KW功率输出和56％的额定能量转换效率(即较低的发热量LHV)的燃料电池。六个燃料电池将组合起来为每个居民区供电，总输出功率为30KW。
松下长期以来一直是燃料电池技术的先驱。早在1999年，它就开始了EneFarm(一种家用燃料电池)的基础设计和开发，并在2009年上市。负责该公司智慧能源业务的Keishi Yamamoto说：“自从EneFarm首次投放市场以来，在耐久性、尺寸、转换效率、安装便捷性、弹性和成本方面都有了大量的改进。十年的技术积累将帮助我们追求更高的能源转化率，延长氢燃料电池发电机的寿命。”
直到被使用之前，由EneFarm(家用燃料电池)生成和从电力公司购买来的电力都将被储存起来。发电过程中产生的热量可用于加热做饭、洗衣或洗澡所需的水。
氢将是晴海旗的主要电力来源，不过，传统的电网供电也将用于增强该系统。21座正在建设中的高楼的公用区域，将安装光伏发电和储能系统。所有这些能源的数据都将通过能源管理系统进行监控，该系统的设计是为了适应城镇或街道社区的规模，以降低电力消耗。
家用燃料电池热电联产系统
“能源管理系统(MEMS)收集每幢住宅的能源供应和消耗数据。服务器捕获覆盖整个城镇的区域能源管理的数据，然后进行分析。分析结果报告了当前的电力消耗趋势，预测了用电需求的峰值，有助于降低对传统电网供电的依赖，进而降低能源成本。“

从头开始，做从未做过的事


在能源基础设施的规划阶段，公共部门(即天然气或电力)将承担氢气供应，但是相关法规尚未明确。最终，选择了《燃气公用事业法》来定义监管要求。这意味着对中压燃气管道的技术要求适用于其地下氢气管道。
该项目进行了大量细节的检查和讨论，因为这是之前从未做过的事情。着眼于对氢气供应的安全性和风险评估的需求，成立了经济、贸易和工业部(METI)，这是《燃气公用事业法》的颁布机构，负责对安全级别进行评级的委员会。委员会批准的氢气管道规范及其铺设工作规程，要求对中压气体管道采用更多有效的保护措施。具体而言，铺设深度应不小于120厘米，并且为了保护管道不受损坏，必须用保护性钢板来覆盖它们。
根据城市燃气运营商的要求，为了确保安全，氢供应需要使用监测仪器，如地震检波器、压力表等。同样供职于Harumi Eco Energy的东京燃气公司的Fumihiko Fukuchi解释说：“在传感器上检测到的任何异常读数都会立即触发安全保护装置，以确保氢气站的供气及时被切断。”
作为一个氢供应商，最难的挑战是需要从头确定这些细节。Fukuchi说，“《燃气公用事业法》并不是为了涵盖纯氢供应业务而设计的。如何解释法规中规定的要求以适应氢气，并使其适用于我们自己的安全程序，这是一个挑战。我们已经完成了最艰难的部分，然而，当氢能系统上线时，可能会出现新的问题。”

对氢能城镇的期望是什么？


“随着可再生能源变得更加多样化，能源公司现在正在确定哪一种能源可以作为最积极的贡献者，以及它如何帮助建立一个低碳社会。氢是最有希望的候选者之一。氢系统可以提供大量的能量储存，这就是它吸引人的地方。氢气可以长时间大量储存在晴海旗，即使在发生灾难时也能保证全年的电力供应。氢燃料电池发电机产生的热量还能有其他用途，适合多用途开发。”
晴海旗(HARUMI FLAG)项目将鼓励在全球建立更多的氢能城镇。是时候进入下一个阶段了，共同迎接氢能未来！

来源：中国新能源网

监制：郭玉平
校对：陈泽林、苏海龙
编辑：苏海龙

深圳国氢新能源科技有限公司（SFCC） 成立于2016年，是中国氢燃料电池技术研究、动力系统研发及产业化的领导者，是拥有自主创新核心技术的国家高新技术企业，在深圳设立了氢燃料电池研究院、氢燃料电池应用开发中心、工程检测中心和技术服务中心。在台湾设立亚太氢能和燃料电池基础技术研发中心。公司将打造以氢燃料电池、氢燃料汽车、加氢站设计建设管理全方位的氢能源产业集团公司。
深圳国氢的主要业务和产品：先进的燃料电池电堆及BOP系统技术研究；符合中国市场各种应用场景要求的燃料电池动力系统开发；燃料电池电堆和BOP系统检测设备及解决方案开发；燃料电池新能源车辆运营服务等。
深圳国氢关注和投资氢燃料电池产业生态链，并已投资中电氢枫、国科氢能、中电联投、亚太氢能研发院等相关企业完善氢能源和新能源燃料电池汽车产业生态布局，促进中国氢能产业健康、可持续发展！
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国氢新能源是拥有自主创新核心技术的国家高新技术企业，拥有近160项关键技术专利及知识产权，致力于燃料电池技术研究及产业化，拥有成熟的燃料电池动力系统和加氢站成套装备解决方案。
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国氢新能源 国氢新能源是拥有自主创新核心技术的国家高新技术企业，拥有近160项关键技术专利及知识产权，致力于燃料电池技术研究及产业化，拥有成熟的燃料电池动力系统和加氢站成套装备解决方案。
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