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(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(shè)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(shè)備產(chǎn)氫系統(tǒng)的設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備產(chǎn)氫系統(tǒng)的設(shè)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(shè)備(DC/DC轉(zhuǎn)換器)。
宮崎大學室外制氫實驗中使用的試驗設(shè)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?，F(xiàn)在，為該系統(tǒng)新開發(fā)的電氣轉(zhuǎn)換設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)從太陽能電池到電解設(shè)備的高能量轉(zhuǎn)換效率(90.0%)。該設(shè)備可根據(jù)隨時間變化的溫度和太陽輻射量，控制提供給電解設(shè)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(shè)計，以及先進的跟蹤技術(shù)，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(shè)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%。