Водородная энергетика и её вклад в возрождение Фукусимы

Инновационный метод хранения солнечной энергии

Солнечная ферма Фукусимской экспериментальной станции водородной энергетики в окрестностях посёлка Намиэ (префектура Фукусима) – уникальная в своём роде. Генерируемая солнечными панелями электроэнергия используется для выработки водорода.

Площадь, занимаемая солнечными панелями – 180 000 м2

Гигантские хранилища водорода рядом с солнечной фермой

После мелтдауна на АЭС Фукусима-1 в 2011 году правительство Японии усилило меры по развитию возобновляемой энергетики, стимулируя сооружение крупных солнечных и ветряных ферм. Прибрежная улица Хамадори, наиболее пострадавшая от катастрофы на АЭС, стала базой для множества проектов в рамках государственной инициативы по созданию новой промышленной инфраструктуры - «Концепция инновационного побережья Фукусимы».

Объём энергии, вырабатываемой ветряными и солнечными электростанциями, зависит от множества факторов, включая погоду и время суток. С помощью накопителей электроэнергии можно решить проблему нестабильного электроснабжения, однако современные аккумуляторы технически несовершенны, к тому же увеличивают стоимость проекта.

Фукусимская экспериментальная станция водородной энергетики предлагает альтернативу накопителям возобновляемой энергии. Электроэнергия от солнечной фермы мощностью 20 мегаватт поступает на один из крупнейших в мире заводов по производству водорода, где в процессе электролиза воды вырабатывается водород, поступающий в хранилище. В дальнейшем водород применяется для выработки электроэнергии, причём единственным побочным продуктом этого процесса является вода. Благодаря отсутствию выбросов СО₂ водород считается «зелёным» источником энергии. Он способен храниться под давлением в течение длительного времени и может перевозиться на большие расстояния.

Экспозиция о водороде на Фукусимской экспериментальной станции водородной энергетики

Цех производства водорода работает с учётом прогнозов рыночного спроса

Цех способен производить до 1 200 нормальных кубометров водорода в час. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией 150 домохозяйств в течение 1 месяца, или для зарядки 560 автомобилей на топливных элементах. Выработанный водород временно помещается в газохранилище, затем после очистки и компрессии перевозится на трейлерах на улицу Хамадори и в другие районы префектуры Фукусима.

Газохранилище вмещает до 150 кубометров водорода

Трейлер может перевозить 240 кг водорода под давлением в 200 атмосфер

В факелах токийской Олимпиады-2020 использовался водород из Фукусимской экспериментальной станции

Возрождение Намиэ

Посёлок Намиэ использует водород для создания углеродно-нейтрального общества на основе концепции «водородного города». Вырабатываемый на Фукусимской экспериментальной станции водород поступает на местные автозаправки, а на автодорожной станции «Мити но эки Намиэ» и в центре отдыха «Икои но мура Намиэ» установлены водородные аккумуляторы.

Ещё один интересный проект «водородного города» - передвижной супермаркет торговой сети «АЕОН», обслуживающий посёлки Намиэ и Футаба. Маршрут небольшого разноцветного автомобиля с надписью «Работаю на водороде» пролегает через станцию JR Футаба и поселковый Музей памяти землетрясения и катастрофы на АЭС.

По словам Нитта Синъя, директора супермаркета «АЕОН» в Намиэ, местные жители проявляют интерес к автомобилю. «Люди подходят, чтобы сказать, что видели автомобиль в новостях, или спросить, правда ли он работает на водороде. Это помогает налаживать связи с местным сообществом».

Передвижной супермаркет возле администрации посёлка Футаба у восточного выхода станции JR

Автомобиль передвижного супермаркета

Приказ об обязательной эвакуации из центральной части посёлка, где находится местная администрация, был отменён в марте 2017 года, и жителям разрешили вернуться в свои дома. Сейчас в посёлке проживает около 2 тысяч людей – всего 10% от прежнего числа жителей.

Супермаркет «АЕОН Намиэ» открылся в июле 2019 года по просьбе местных властей. Сейчас это единственная торговая точка в районе. Магазин на колёсах, - совместный проект торговой сети «АЕОН» региона Тохоку, администраций посёлков Намиэ и Футаба и автопроизводителя Toyota, появился в июне 2022 года. В Футабе запрет на проживание был полностью снят в конце августа 2022 года, однако в посёлке нет магазинов. Передвижной супермаркет помогает решить проблему покупок как прежним жителям, возвращающимся в свои дома, так и новым переселенцам, а использование автомобиля на водородных элементах вносит вклад в реализацию проекта устойчивого общества.

По словам директора Нитта, небольшой супермаркет «АЕОН Намиэ» старается предлагать широкий ассортимент в соответствии с пожеланиями местных жителей. «Покупатели попросили привозить свежую рыбу, поэтому мы обустроили помещение для её разделки», - рассказывает Нитта. «Некоторые районы посёлка удалены от супермаркета, а у пожилых людей нет автомобилей. Поэтому мы обеспечиваем их товарами с помощью супермаркета на колёсах»

«АЕОН Намиэ» работает в соответствии с потребностями местных жителей

Нитта Синъя, директор супермаркета «АЕОН Намиэ»

Улыбка покупателей – лучшая награда

Автомобиль супермаркета заправляется на водородной станции в поселковой администрации раз в два дня. На заправку уходит около 3 минут – почти столько же заправляется бензином обычный автомобиль, с заправкой легко справляется один человек. На станции установлено экспериментальное оборудование, прогнозирующее спрос на водород и организующее его доставку в оптимальные сроки по оптимальному маршруту.

Передвижной супермаркет на заправочной станции в администрации посёлка

Процесс заправки водородом почти не отличается от обычной заправки бензином

Автомобиль может перевозить до 500 наименований товаров общим весом до 150 килограммов. В автомобиле имеется холодильник, морозильная камера и камера для горячих напитков. В ассортименте передвижного супермаркета – готовые обеды, свежая рыба, мороженые продукты, приправы, стиральный порошок, зубные щётки, маски и пищевая плёнка.

По словам Нитты, автомобиль отличается мощностью и бесшумностью. «Я ездил на нём до Кориямы по скоростной автотрассе, он очень комфортный», – говорит Нитта.

Горячие напитки – ходовой товар в зимнее время

Полка с товарами, выгруженная из багажника автомобиля

Передвижной супермаркет работает 5 дней в неделю, обслуживая 11 точек. В пятницу первой точкой, куда приехал автомобиль в 10 утра, был Центр бизнеса и быта в посёлке Футаба. Сразу после открытия в магазин поспешили работники столовой, чтобы купить недостающие ингредиенты. За ними последовали рабочие, участвующие в восстановительных работах, сотрудники музея и другие посетители. В преддверии обеденного перерыва хорошо распродавались готовые обеды, хлеб и лапша быстрого приготовления.

Автомобиль супермаркета возле Центра бизнеса и быта в посёлке Футаба

Продавец общается с постоянной покупательницей

Каждый день в 11:30 передвижной супермаркет подъезжает к новой поселковой администрации, расположенной неподалёку от станции Футаба. Благодаря отсутствию выхлопных газов автомобиль можно парковать прямо у входа в здание. У покупателей в этой точке популярны готовые обеды, снеки и кофе, и продавец учитывает это при раскладке товара. В 12:30 автомобиль возвращается в супермаркет, чтобы пополнить запасы. После обеда он направится в индустриальный район Танасио и микрорайон муниципального жилья Киёхаси.

Продавец регулирует ассортимент с учётом потребностей покупателей в каждой точке, а также с учётом пожеланий, поступивших в течение прошлой недели. «Сейчас на улице холодно, но улыбки покупателей – это лучшая мотивация», - делится с нами продавец.

Продавец выкладывает на видное место популярные снеки и напитки

Сотрудники поселковой администрации покупают готовые обеды в передвижном супермаркете

Водородное общество как изюминка посёлка Намиэ

Фукусимская экспериментальная станция водородной энергетики и работающий на водороде автомобиль супермаркета демонстрируют как огромный потенциал данной отрасли, так и текущие задачи. Затраты на сооружение водородных заправочных станций велики, а японское законодательство создаёт дополнительную преграду в их обслуживании – при хранении водорода под высоким давлением (от 70 мегапаскалей) на объекте должен присутствовать квалифицированный сотрудник, отвечающий за безопасность. Во избежание необходимости в присутствии квалифицированного персонала на небольших автозаправках используется водород с давлением вполовину ниже, чем на крупных объектах.

Невзирая на финансовые и кадровые проблемы, применение водорода постепенно расширяется. В декабре 2022 года в Намиэ открылась первая в регионе стационарная водородная автозаправка. По словам Нитты, сотрудники супермаркета обычно подзаряжают автомобиль на заправке в поселковой администрации, а перед длительной поездкой пользуются стационарной автозаправкой. «Возможность выбора - это очень удобно», - отмечает Нитта.

Недавно открытая водородная автозаправка Намиэ получает водород с Фукусимской экспериментальной станции водородной энергетики

Нитта считает, что для настоящего возрождения региона недостаточно восстановить то, что было до катастрофы: «Мы должны создавать что-то новое, чтобы привлекать новых жителей. Надеюсь, что проект водородной энергетики станет одним из преимуществ посёлка Намиэ».

В ответ на вопрос, не исчезнет ли необходимость в передвижной торговле с появлением других магазинов по мере прироста населения, Нитта отметил: «Наш магазин будет обеспечивать потребности и пожелания местных жителей. Я уверен, что мы вносим вклад в возрождение региона, но для этого мы должны меняться. Чтобы пожилые люди захотели сюда вернуться, мы намерены усилить адресную выездную торговлю, поэтому супермаркет на колёсах ещё покажет себя».

Нитта рассказал о разработке новых маршрутов для передвижной торговли, в числе которых – муниципальный жилой квартал, строящийся у западного выхода станции Футаба.

Строящийся жилой квартал у западного выхода станции Футаба – залог спроса на выездную торговлю в будущем

Фотография к заголовку: автомобиль передвижного супермаркета заправляется водородом на станции в поселковой администрации Намиэ

Все фотографии: © Хасино Юкинори

Статьи по теме

• Япония намерена увеличить производство водорода в шесть раз к 2040 году
• Toyota выпустит автомобиль Crown на топливных элементах
• FCEV – получат ли распространение электромобили на топливных элементах? Идеал пути к «нулевой эмиссии» и потенциал энергии водорода
• Стимулировать использование водорода: Toyota предложит рынку модульные блоки для автомобилей на топливных элементах
• Использование водорода изменяет структуру энергетики
• Испытания «водородного поезда»: JR East рассчитывает на коммерческое использование в 2024 году
• Первые водородные скутеры «Судзуки» вышли на японские дороги