氢听剧场：钟读麟——燃料电池分布式应用和热电联供系统的发展现状

钟读麟：大家好，我在日本从事电解行业30多年，我在日本公司工作和协会任职期间使用日本名字。大家会很奇怪我为什么有两个名字，希望能够给大家解惑。

    锦能洁能的邹总让我今天在行业中露一下脸，我的专业是电解专职，尤其是压力电解装置设计。在燃料电池分布应用和热电联供涉及到电解装置，虽然不是很专业，把我在持久工作期间了解到的一些情况和大家分享一下。

    大家现在看到的这装置是日本典型的一家庭分布式氢发电燃料电池系统，现在看到的这装置是天给燃料电池供气，燃料电池发电。燃料电池发电会有热量产生，还有一个热水供应的功能，这是在日本销售最多的一套装置。

    这套装置700瓦是1000瓦，是小功率的。在这之外还有10千瓦的等等，这在日本超过有40万台套的销售量。

    日本是怎样取得这样的普及率？应当说日本家庭使用分布式氢发电以及热电联供是普及率最高的国家，他们怎么取得这些成绩的呢？中国有句名言叫温故而知新。我们这次看到它发展初期的一些情况，在20年前，在17、18年前他们是怎么样。现在它这个普及不是偶然出现的，而是有一定基础，有17、18年，20年的基础。

    我们看到这一页是日本水素能源协会会刊，这个会刊是季刊，一年出四次。现在看到的这一页是2003年第二号第70页，在这一页有两个信息，这两个信息是第81条和82条。通过这个事情我们看到，在2003年的时候就已经有很多成型的产品出现，这些积累是日本现在家庭分布式氢发电以及热电联供打下了一个坚实的基础。2003年5月28日的时候，松下电器发布他们准备在2005年批量上市的一个产品，提高发电效率和耐久性家庭燃料电池。EMS系统，一年能节约5万日元光热费，耐久性是10年。

    在同一期刊在2003年6月3日的报道，三菱重工发布已经成功开发出用都市煤气，也是管道煤气一起天然气作为燃料，世界最小的家庭燃料电池。这也是一千瓦，当时作为80升，容积非常小。这个效率是36%，2003年批量上市销售。它的特点是综合效率是87%，除了发电以后还有热能的效率，就是提供热水。

    这是5千瓦的同样功能的家庭用，这是双用。现在很多5千瓦是家用比较多。2005年的时候这台机器是作为商用机推出市场。这个资料是石川岛播磨技报，这是企业内部的刊物。看一下当时的技术，水和燃料是天然气和管道煤气，通过改组器排出，然后是一氧化碳去除等等这些装置，通过加湿器进入氢燃料电池，除了发电以外有一个边角连力变器，还有它提供温水，温水是60度到70度，可以保持这个温度。

    这是当时用的氢燃料电池，这个技术并没有太大的突破，现在基本也是用这个电池，功能上并没有太大的突破。技术上其实在20年前和现在来看，在氢燃料电池机构上没有太大的革命性的突破。在材料上是有突破，现在氢燃料电池膜电和催化剂方面取得了很大的发展。

    这是商用成本核算，作为商用优势很大，发电单价，主要是二氧化碳的减排率可以得到大大提高。

    这是近几年运用再生能源，它是利用光速发电的一个独立式分布式发电的一个装置。

    刚才是外观，这是它的内部构造。它是通过水电解，这是我的专业，电解装置是我的专业。通过电解装置产生氢气储存到氢气储存罐。这个设施漏电有光伏发电装置，可以满足这个装置在自身电力上的使用。用光伏发电产生氢，然后通过发电提供电力。

    这是这套装置的基本数据，大家可以看一下。如果想详细了解的，过后可以把这套已经翻译成中文的资料向我们公司索取。

    这套装置的特点是，和电网供电并行，在它自己电力足够的时候它可以独立使用，多余的电力并入电网。这件装置特点是什么？当电网在自然灾害发生或者电网瘫痪情况下，它作为一个独立的地区电力供应装置。它现在已经做到在手机、在电脑可以进行在线确认在线控制。

    刚才说普及到日本家庭，日本政府的这种模式我着重说一下。我们可以在日本家庭分布式发电所做的努力，一开始都是政府做主要推动。刚才我们探讨初期制作的装置，其实都是被政府采购。刚才看到第70页左上角也有一个报道，东芝的700瓦氢燃料电池被四国一个小城市政府设施采购，正在使用，它是2003年的时候。第69页还有一个事情，69页报道了丰田氢燃料电池汽车年产量几十台，2002年卖给日本政府采购了6台，然后发现有6台有泄露，丰田把这6台回收。从这个事情可以看到，政府在氢能源、氢燃料电池上的资助，政府在采购上体现了很大的推动力量。

    这家庭的，政府推动有一个小插曲。这是我家里的事情，我女儿当时是高中生，她在学校组织的参观会上看到了这样的东西。当时政府有很多设施是开放，欢迎学校组织学生参观，组织市民参观、学习，让国民尽量多的接触氢能源，以及家庭分布式发电装置。政府花费了大笔国民税金推动、采购这些装置，安装在政府部门和地方部门的一些设施上，这样促进国民这些装置。

    我女儿是高中生，她和姥爷提了这个。当他听到这个事情的时候他想到他现在经营的单身公寓的一个亮点。你租用我的单身公寓，住在这里，就能体现出你对减排、对环保的贡献。

    其实这件东西也给他带来了实际的更好的经济效益，他自己住五楼，下面四层分别租给20个租户。这件装置从2014年改变了用商业电制氢，用电多的是用氢发电给这套公寓供电。当时日本实施了卖电自由化，这些租户所用的电的电费是由他来收，这个电是他自己卖给租户，相应使他在电费上相当于多租给一个租户。

    2009年使用的是这样一套装置，天然气改制、氢燃料电器，它有一个热回收器，热交换器。氢燃料电池产生的热气就给用户提供热水使用。这样的一个装置受到了普通家庭欢迎，从2014年开始销量是每年5、6万台。

    这是企业再生能源利用分布式发电，以及热电供应的提案。企业作为一个事业来经营的情况下，什么方式会比较好。当时我们提出，将来不要补助金的自力事业，这是当时推出分布式发电以及热电联供，让企业能够理解的一个方案。

    这是水素制造，电解产氢的一个产品概算（PPT）。

    大环境中，企业把这个作为一个经营事业来做，会取得一个什么样的规模，用什么方式可以使企业得到发展。（PPT）

    百万千瓦级大型光伏发电经营，这个事情在日本取得了很大的突破。大面积光伏发电，甚至湖面上、河道上都有大面积光伏发电装置出现。还有在山坡上、田野里，架高有2米5，上面是光伏发电，下面照样是种子作物。

    这是浑然氢发电方式，最高效率是42%左右。用再生能源电解使用氢气，利用燃料电池就可以达到90%的效率。一个是电解效率，还有一个是热的效率。

    这是目前电解水产氢，然后用氢发电的分布式发电和热电供应的在电解的一个主要方式。目前这套装置有低成本优势。

    刚才李主任说过电解需求追赋作用，这个社会效益也是非常巨大。从日本现在情况来看有很大的社会效益，在几十万家庭高峰用电的时候，电网供电的一个举动可以减少多余热电站，甚至核电站的建设。

    在刚才我们所说氢取得的手段中，在不久的将来应该是进入到光洁制氢领域。最近冈山大学研究出来可视光做到47%的氢转换，可以作为氢的制造技术的一个使用化技术。今年6月21号在英国科学杂志登载的研究成果，这个成果是用纳米、碳管，外面包裹氧化碳层。目前在光洁制氢是一个，这些研究在不久将来出现使用。光洁制氢实用后，可以预见产氢，光洁产氢，把它储存在罐里面液化，用液化船运输到使用能源多的国家。也就是说在不久将来会出现新的能源大国，也是光洁制氢，产氢大地出现新的能源大国，可以逐渐取代中东石油大国这样的能源大国。

    我本来还想讲地球和月球，以及在月球作为将来氢能源中转站的设想。我明年就退休了，我退休之后我做的主要研究是想做氢捕捉器，氢原子捕捉器。在地球自然环境中，氢原子是不可能单独存在。在外空中，在宇宙中，有大量无穷无尽氢原子。氢原子捕捉器实现，我们就可以在太空中收集无穷无尽的氢原子，利用月球作为氢的中转站。

    谢谢大家。