日本研發(fā)最高效的太陽能發(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)最高效的太陽能發(fā)電制氫
據(jù)國外媒體報道，位于東京的宮崎大學、東京大學、富士通實驗室和住友電工共同合作，通過實驗在宮崎使用太陽能進行制氫。
研究人員利用宮崎大學開發(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%的效率將太陽能(日平均值)轉(zhuǎn)換為氫能，這是室外實驗中實際系統(tǒng)所達到的最高效率。
在太陽能電池和電解設備之間部署新的電氣轉(zhuǎn)換設備能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定電源的提供，不會因天氣變化而導致太陽能電池的輸出損耗，從而實現(xiàn)世界上最高的效率。宮崎縣有著豐富的太陽能，可以現(xiàn)實大量的制氫，使當?shù)乜稍偕茉吹纳a(chǎn)和消費得到發(fā)展。
宮崎大學的Otauyuki Ota助理教授和Nensoka Kensuke教授，東京大學的Masakazu Sugiyama教授，富士通實驗室有限公司和住友電工株式會社組成了研究小組設計并建立了一套水電解系統(tǒng)。通過高效聚光光伏電池獲得電能，可成功地將18.8%的太陽能(日平均值)轉(zhuǎn)換為氫能。宮崎大學一直與東京大學合作，進行太陽能電池和電解設備產(chǎn)氫系統(tǒng)的設計和現(xiàn)場試驗?，F(xiàn)在，該研究小組新開發(fā)了一套電氣轉(zhuǎn)換設備(DC/DC轉(zhuǎn)換器)。
宮崎大學的Otauyuki Ota助理教授和Nensoka Kensuke教授，東京大學的Masakazu Sugiyama教授，富士通實驗室有限公司和住友電工株式會社組成了研究小組設計并建立了一套水電解系統(tǒng)。通過高效聚光光伏電池獲得電能，可成功地將18.8%的太陽能(日平均值)轉(zhuǎn)換為氫能。宮崎大學一直與東京大學合作，進行太陽能電池和電解設備產(chǎn)氫系統(tǒng)的設計和現(xiàn)場試驗?，F(xiàn)在，該研究小組新開發(fā)了一套電氣轉(zhuǎn)換設備(DC/DC轉(zhuǎn)換器)。
宮崎大學室外制氫實驗中使用的試驗設備
工作溫度和太陽輻射量的變化會導致太陽能電池的最大輸出(獲得最大轉(zhuǎn)換效率的點)不穩(wěn)定。現(xiàn)在，為該系統(tǒng)新開發(fā)的電氣轉(zhuǎn)換設備能夠?qū)崿F(xiàn)從太陽能電池到電解設備的高能量轉(zhuǎn)換效率(90.0%)。該設備可根據(jù)隨時間變化的溫度和太陽輻射量，控制提供給電解設備的電壓和電流，使來自太陽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設計，以及先進的跟蹤技術，以確保鏡頭準確地面向太陽的方向，而在實際的室外環(huán)境中提高發(fā)電效率并不容易。在該實驗中，聚光光伏組件(由住友電工株式會社制造)被安裝在宮崎大學的高精度太陽跟蹤支架上，在宮崎縣的實際室外日照條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)全天27.2%的平均發(fā)電效率。
在未來，集中器光伏組件在實際工作條件下的發(fā)電效率有望提高到35%。假設水電解中電能轉(zhuǎn)換為氫能效率為80%，可以預測太陽能轉(zhuǎn)換氫能的效率會達到25%。