据国外媒体报【bào】道,位于东京的【de】宫崎【qí】大学、东京【jīng】大学、富士【shì】通实验室和住友电工【gōng】共同【tóng】合作,通【tōng】过实验在宫【gōng】崎使【shǐ】用太阳能进行制氢【qīng】。

研究人【rén】员【yuán】利用宫崎【qí】大学开发【fā】的高效聚光光伏电池(输出功率【lǜ】为470 W)成功的【de】电解了水,以18.8%的效【xiào】率【lǜ】将太阳【yáng】能(日平均值)转换为氢能,这是室外实验中【zhōng】实【shí】际系统【tǒng】所达到的最高效率。

太阳能电池和电解设备之间部署新的电【diàn】气转换设备能【néng】够实【shí】现稳定电源的提【tí】供,不会因【yīn】天气变化而导致太【tài】阳【yáng】能电池的输出【chū】损耗【hào】,从而实现世界上最高的效率。宫【gōng】崎【qí】县有着丰富的太【tài】阳能,可【kě】以【yǐ】现实大量的制氢,使当地可【kě】再【zài】生能源【yuán】的生产和消费得到发展【zhǎn】。

       宫崎【qí】大学的【de】Otauyuki Ota助理教授和【hé】Nensoka Kensuke教授,东京大学的Masakazu Sugiyama教授,富士通实验室【shì】有限【xiàn】公【gōng】司和住【zhù】友电工株式会社组成了研【yán】究【jiū】小组设计并建立了【le】一套水电解【jiě】系统。通过高【gāo】效聚【jù】光光【guāng】伏电池获【huò】得【dé】电【diàn】能,可成功地将【jiāng】18.8%的太阳能(日平均值【zhí】)转换为氢能。宫崎大学【xué】一【yī】直与东京大学合作,进行太阳能【néng】电池和电【diàn】解设备产【chǎn】氢系统的设计和现场试【shì】验【yàn】。现在,该研究小组【zǔ】新开发了一套电气转换设【shè】备(DC/DC转换器)。

宫崎大学室外制氢实验中使用的试验设备

工作【zuò】温度和太阳辐射量的变化会导致太阳能电池的最大输【shū】出(获得最大转【zhuǎn】换效率的点)不稳定【dìng】。现【xiàn】在,为该系【xì】统新开发的【de】电气转换设备能够实现从太阳能电【diàn】池到电【diàn】解【jiě】设【shè】备的高能【néng】量转换效率(90.0%)。该设【shè】备可根据随【suí】时间变化的温【wēn】度和太阳辐【fú】射量【liàng】,控制提供给电解设备【bèi】的电压和电流【liú】,使来自【zì】太【tài】阳能电池的【de】最大输出得以【yǐ】保持。

聚光光【guāng】伏电池【chí】基于【yú】镜【jìng】头等部【bù】件的光学设【shè】计,以及先进【jìn】的跟【gēn】踪技【jì】术,以确保【bǎo】镜头准确地面向太阳的方向【xiàng】,而【ér】在【zài】实际的室外环境中提高发电效率并不容易。在该实验中,聚光光伏组件(由【yóu】住友电【diàn】工株式会社制造)被安装在宫【gōng】崎大学【xué】的高【gāo】精度太阳跟踪支架上,在【zài】宫崎县的实【shí】际室外日照条件下【xià】,能够实现全天27.2%的平【píng】均发电效率【lǜ】。

在未来【lái】,集中器光伏组件在【zài】实【shí】际工作条件下的发电效率有望【wàng】提高到35%。假设水电【diàn】解【jiě】中电能转【zhuǎn】换【huàn】为氢能效率【lǜ】为80%,可以预测太阳能转换氢能的效率会【huì】达到25%。