据国外媒体报道, 位于东京的宫崎大学, 东京大学, 富士通实验室和住友电工共同合作, 通过实验在宫崎使用太阳能进行制氢.
研究人员利用宫崎大学开发的高效聚光光伏电池(输出功率为470 W)成功的电解了水, 以18.8%的效率将太阳能(日平均值)转换为氢能, 这是室外实验中实际系统所达到的最高效率.
在太阳能电池和电解设备之间部署新的电气转换设备能够实现稳定电源的提供, 不会因天气变化而导致太阳能电池的输出损耗, 从而实现世界上最高的效率. 宫崎县有着丰富的太阳能, 可以现实大量的制氢, 使当地可再生能源的生产和消费得到发展.
宫崎大学的Otauyuki Ota助理教授和Nensoka Kensuke教授, 东京大学的Masakazu Sugiyama教授, 富士通实验室有限公司和住友电工株式会社组成了研究小组设计并建立了一套水电解系统. 通过高效聚光光伏电池获得电能, 可成功地将18.8%的太阳能(日平均值)转换为氢能. 宫崎大学一直与东京大学合作, 进行太阳能电池和电解设备产氢系统的设计和现场试验. 现在, 该研究小组新开发了一套电气转换设备(DC / DC转换器).
宫崎大学室外制氢实验中使用的试验设备
工作温度和太阳辐射量的变化会导致太阳能电池的最大输出(获得最大转换效率的点)不稳定. 现在, 为该系统新开发的电气转换设备能够实现从太阳能电池到电解设备的高能量转换效率(90.0%). 该设备可根据随时间变化的温度和太阳辐射量, 控制提供给电解设备的电压和电流, 使来自太阳能电池的最大输出得以保持.
聚光光伏电池基于镜头等部件的光学设计, 以及先进的跟踪技术, 以确保镜头准确地面向太阳的方向, 而在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(由住友电工株式会社制造)被安装在宫崎大学的高精度太阳跟踪支架上, 在宫崎县的实际室外日照条件下, 能够实现全天27.2%的平均发电效率.
在未来, 集中器光伏组件在实际工作条件下的发电效率有望提高到35%. 假设水电解中电能转换为氢能效率为80%, 可以预测太阳能转换氢能的效率会达到25%.
