테슬라 메가 팩, 거대한 수소 탱크: 파나소닉의 새로운 기후 공장

신칸센이 시속 285km로 지나가는 동안 Panasonic의 Norihiko Kawamura가 일본에서 가장 높은 수소 저장 탱크를 내려다보고 있습니다. 14미터 높이의 이 구조물은 고대 수도인 교토 외곽의 도카이도 신칸센 선로와 수많은 태양광 패널, 수소 연료 전지 및 테슬라 메가팩 축전지. 전원은 재생 가능 에너지만을 사용하여 제조 현장의 일부를 운영하기에 충분한 주스를 생성할 수 있습니다.

“이곳은 일본에서 가장 큰 수소 소비 현장일 수 있습니다. “우리는 연간 120톤의 수소를 사용하는 것으로 추정합니다. 앞으로 일본이 점점 더 많은 수소를 생산하고 수입함에 따라 이것은 매우 적합한 종류의 식물이 될 것입니다.”

고속철도와 고속도로 사이에 위치한 시가현 쿠사츠에 있는 파나소닉 공장은 52헥타르에 달하는 드넓은 부지입니다. 원래는 1969년에 일본이 XNUMX차 세계대전 후 재건된 나라로 탐냈던 TV, 세탁기와 함께 가전 XNUMX보 중 하나인 냉장고를 비롯한 제품을 생산하기 위해 지어졌습니다.

현재 공장의 한 구석에는 2월에 가동을 시작한 데모 지속 가능 전력 시설인 H78,000 Kibou Field가 있습니다. 495리터 용량의 수소연료탱크, 99kW 연료전지 5개로 구성된 570kW급 수소연료전지 어레이, 태양광을 가장 많이 받을 수 있도록 역V자형으로 배열된 1,820개의 태양광 패널의 1.1kW, 리튬 이온 배터리 저장.

H2 Kibou Field의 한쪽에는 연료 전지와 태양광 패널에서 실시간으로 생산되는 전력량(259kW)이 대형 디스플레이에 표시됩니다. 생성된 전력의 약 80%는 매년 연료 전지에서 나오는 것으로 추정되며 나머지는 태양열이 차지합니다. Panasonic은 이 시설이 현장의 연료 전지 공장의 요구 사항을 충족하기에 충분한 전력을 생산한다고 밝혔습니다. 최대 전력은 약 680kW이고 연간 사용량은 약 2.7기가와트입니다. 파나소닉은 이것이 차세대 새롭고 지속 가능한 제조를 위한 템플릿이 될 수 있다고 생각합니다. 

파나소닉 스마트 에너지 시스템 사업부 키노시타 히로시(Hiroshi Kinoshita)는 “이곳은 100% 재생 에너지 사용을 목표로 하는 최초의 제조 현장입니다. "우리는 이 솔루션을 탈탄소 사회를 만드는 방향으로 확장하고 싶습니다."

인공지능이 탑재된 에너지 관리 시스템(EMS)은 태양열과 수소를 전환하여 현장의 발전을 자동으로 제어하여 지역 그리드 운영자로부터 구매하는 전기의 양을 최소화합니다. 예를 들어 화창한 여름날 연료 전지 공장에 600kW가 필요한 경우 EMS는 태양광 패널에 우선 순위를 두고 300kW 태양광, 200kW 수소 연료 전지 및 100kW 축전지의 혼합을 결정할 수 있습니다. 그러나 흐린 날에는 태양광 성분을 최소화하고 야간에 연료 전지로 충전되는 수소 및 축전지를 부스트할 수 있습니다.

Deloitte Tohmatsu Consulting의 기후 변화 및 에너지 선임 관리자인 Takamichi Ochi는 “제조업을 보다 친환경적으로 만드는 데 가장 중요한 것은 태양광, 풍력, 수소, 배터리 등과 같은 재생 에너지를 포함하는 통합 에너지 시스템입니다. "그렇게 하기 위해 파나소닉의 사례는 이상적인 에너지 시스템에 가깝습니다."

회색수소로 아직 완전히 녹색은 아니지만

H2 Kibou Field는 완전히 녹색이 아닙니다. 그것은 많은 양의 이산화탄소를 방출할 수 있는 과정에서 천연 가스에서 생성되는 소위 회색 수소에 의존합니다. 유조선은 액체 형태로 영하 20,000도까지 냉각된 250리터의 수소를 오사카에서 구사쓰까지 약 80km의 거리를 일주일에 한 번 운반합니다. 일본은 수소 생산을 위해 재생 에너지 공급량이 많은 호주와 같은 국가에 의존해 왔습니다. 하지만 현지 공급자 Iwatani Corporation은 갈매기 표 수장 올해 초 30년까지 캘리포니아에 2026개의 수소 연료 보급소를 건설하기 위해 오사카 근처에 기술 센터를 열었습니다. 녹색 수소 생산, 화석 연료를 사용하지 않고 생성됩니다.

채택을 늦추는 또 다른 문제는 비용입니다. 일본에서는 전기료가 상대적으로 비싸지만 현재 전력망에서 전력을 사용하는 것보다 수소로 발전소에 전력을 공급하는 데 훨씬 더 많은 비용이 들지만 회사는 일본 정부와 산업계가 공급과 분배를 개선하려는 노력을 통해 요소를 훨씬 저렴하게 만들 것으로 기대하고 있습니다.

Kawamura는 "우리의 희망은 수소 비용이 낮아져 수소 20입방미터당 XNUMX엔 정도를 달성할 수 있고 전기 그리드와 비용 패리티를 달성할 수 있다는 것입니다."라고 말했습니다. 

파나소닉은 또한 일본이 2050년까지 탄소 중립화를 추진함에 따라 새로운 에너지 제품에 대한 수요가 증가할 것으로 예상하고 있습니다. Kusatsu에 있는 연료 전지 공장은 가정용 Ene-Farm 천연 가스 연료 전지를 200,000개 이상 생산했습니다. 2009년 상용화한 이 셀은 천연가스에서 수소를 추출해 산소와 반응시켜 전력을 생산하고 뜨거운 물을 가열해 저장해 재난 발생 시 최대 500일 동안 최대 XNUMX와트의 비상 전력을 전달한다. 작년에는 상용 사용자를 대상으로 순수 수소 버전을 판매하기 시작했습니다. 미국과 유럽에서 연료 전지를 판매하기를 원합니다. 보다 공격적인 수소 원가절감 조치 일본보다. 2021년 미국 에너지부는 80년 동안 청정 수소 비용을 1kg당 1달러로 10% 절감하는 것을 목표로 하는 소위 Hydrogen Shot 프로그램을 시작했습니다. 

Panasonic은 당분간 H2 Kibou Field의 규모를 늘릴 계획이 없으며 다른 회사와 공장에서도 유사한 에너지 시스템을 채택하기를 원합니다.

오늘날에는 그것이 반드시 경제적으로 이치에 맞지는 않을 것이라고 Kawamura는 말합니다. 우리의 메시지는 100년에 2030% 재생 가능 에너지를 사용하려면 2030년이 아니라 지금과 같은 것으로 시작해야 한다는 것입니다.”