据【jù】国外媒体报道,位于【yú】东京的宫崎大【dà】学、东京【jīng】大学【xué】、富士通【tōng】实验室和【hé】住友电工共同合作,通【tōng】过实【shí】验在宫【gōng】崎使用太阳能进行制氢。
研究人员利用宫崎大学开发的高【gāo】效聚光光伏【fú】电池(输出功率为470 W)成【chéng】功的【de】电解【jiě】了【le】水,以【yǐ】18.8%的【de】效率将太阳能(日平均值)转换为氢【qīng】能【néng】,这是室外实验中【zhōng】实际系统所【suǒ】达到的最高效率。
在太阳能电池和电解设备之【zhī】间【jiān】部署新的【de】电【diàn】气转换设备能够实现【xiàn】稳定【dìng】电源的【de】提供,不会因天气【qì】变化而导致【zhì】太阳能电池的输出损耗【hào】,从而实现世界上最高【gāo】的效率【lǜ】。宫崎【qí】县有着丰富的太阳能,可【kě】以现实大量【liàng】的【de】制氢,使当地可【kě】再生能源的生【shēng】产和消费得到发展。
宫崎大学室外制氢实验中使用的试验设备
工作温度和【hé】太阳辐射量的变化会【huì】导致太【tài】阳能电池【chí】的最大输出(获得最大转换效率的点)不稳定【dìng】。现在,为该【gāi】系统新【xīn】开发的电气转换设备能【néng】够【gòu】实现从太阳能电【diàn】池到电解设【shè】备的高能量转换效率(90.0%)。该设【shè】备【bèi】可根据随时间变化【huà】的【de】温【wēn】度和太【tài】阳辐【fú】射【shè】量,控制提供给【gěi】电解设备的电【diàn】压和电流,使【shǐ】来自太阳能电池【chí】的最大【dà】输出【chū】得【dé】以保持。
聚光光【guāng】伏【fú】电池基于镜【jìng】头等部件的光【guāng】学设计,以及先进的【de】跟【gēn】踪技术,以确保镜【jìng】头准确地面向太阳【yáng】的方向,而在实际的室【shì】外环境中提高【gāo】发电效率并不容易。在该实验【yàn】中,聚【jù】光【guāng】光伏组件(由住友电工【gōng】株式会【huì】社制【zhì】造)被安【ān】装【zhuāng】在宫崎大学的【de】高精度【dù】太阳跟踪支【zhī】架上,在宫崎【qí】县的【de】实际室外日照条件下,能够实【shí】现全【quán】天27.2%的平均发电效率。
在未来,集中器【qì】光【guāng】伏组件在实际【jì】工作【zuò】条件下【xià】的发电效率有望【wàng】提高到【dào】35%。假设水电【diàn】解中【zhōng】电能转换为氢能效率为【wéi】80%,可以预【yù】测太阳能【néng】转换氢能的效率会达到25%。