东芝的4项“碳中和”举措
2022-09-13     出自  东芝中国

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制造:开发减少二氧化碳排放的发电方法

输送:输配电、能源供需协调与匹配

储存:储存

有效利用:有效利用能源,避免能源浪费

此次,我们将介绍东芝采取的各项措施


敲黑板复习:什么叫“碳中和”?


“碳中和”是指二氧化碳等温室气体的排放量减去森林等对温室气体的吸收量,其结果为零。


东芝拥有广泛的业务范围,从制造能源的发电站到日常使用的交通工具等,因此,能够从“制造”、“输送”、“储存”到“有效利用”多个领域减少二氧化碳排放量。


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“制造”:风力发电实现碳中和


海上风力发电举措①

与通用电气公司签署战略合作协议


为了促进海上风电市场的发展,东芝与通用电气公司建立了合作机制,发挥各自优势推进海上风电项目。


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海上风力发电举措②

在陆上风力发电领域积累的风力分析技术和运行维护经验


风力发电方面,由于风车的安装地点、多台安装时的排列方式等的不同,发电量会有巨大差异。东芝将通过自有技术,准确评估风力湍流增加现象“风车尾流”和海面温度等产生的影响,提供关于最佳位置、布局和运用条件的建议方案。


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和其他发电站一样,海上风力发电机的日常管理和维护对其稳定运行至关重要。但是,由于工程师很难常驻或频繁往来于海上设施,因此需要远程管理操作。东芝通过对风车数据进行数字化和可视化分析,提高了运营维护业务的效率,能够即时检测故障等异常情况。


“输送”:VPP(虚拟电厂)供需调节与匹配技术


东芝正在推动被称为“VPP(虚拟电厂)”的新技术的实用化进程,以解决可再生能源“因天气因素导致发电量不稳定”的问题。这种VPP(虚拟电厂)能通过物联网设备对“发电”阶段的可再生能源机组和“储存”阶段的蓄电池等分布式电源进行远程控制,将各种能源设备整合在一起,使其具备类似于发电站的功能。此外,通过准确预测和控制电力需求量和发电量,调节能源供需平衡,实现可再生能源电力的稳定使用。该项技术能够推动可再生能源的大规模应用,为实现“碳中和”做出贡献。


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“储存”:将电力转换为氢气的P2G技术


可再生能源发电时,由于天气情况变化,发电量会出现巨大波动而难以控制,输出功率的急剧波动会导致电力供需关系的不平衡,从而影响电力系统的稳定性。为了解决这些问题,东芝开发了P2G技术注,该项技术可以根据发电量波动情况调节供需平衡,并且不会浪费电力能源,能够将电力转换为氢气,实现了难度很高的大容量电力储存需求,从而可以在必要时间,必要地点,以必要用途对储存的电力进行使用。


利用P2G(Power to Gas)技术由可再生能源转换而来的氢气可用于FCV(氢燃料电池汽车)燃料、工业生产等各种领域,有助于降低二氧化碳排放量。


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Fukushima Hydrogen Energy Research Field (FH2R)


2020年3月, “福岛氢能源研究基地”在日本福岛县浪江町竣工。目前,NEDO(日本国立研究开发法人、新能源与产业技术综合开发机构)正与岩谷产业株式会社、东北电力株式会社、东北电力网络株式会社、旭化成株式会社合作,共同开展“氢能社会构建技术开发、氢能系统技术开发、可再生能源转氢能系统的事业模式构建和大规模实际验证相关的技术开发”业务。同时,该基地还开展了基于电力系统供需平衡调节和氢能需求预测的最佳运用实证试验,并推动各项技术开发工作,旨在实现“电力系统稳定”和“氢气制造供应”这两项价值的同时,降低氢气制造成本。


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福岛氢能研究基地 Fukushima Hydrogen Energy Research Field (FH2R)


无二氧化碳排放新技术:P2C技术实现碳回收


最后,介绍一个不增加二氧化碳排放的方法案例。火力发电站、工厂等工业设备在生产能源时会产生二氧化碳。对二氧化碳进行回收,并通过电解技术将其转换为一氧化碳(CO)。然后,将一氧化碳和氢气合成为有机材料,用于制造喷气燃料等。通过这种方式将二氧化碳转化为资源,开发出无二氧化碳排放的新技术。这就是东芝的P2C(Power to chemicals)技术。


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① 回收火力发电站排放的二氧化碳

② 利用电解技术转换成一氧化碳(CO)

③ 将一氧化碳和氢气合成为有机材料

④ 利用有机材料制造喷气燃料等最终产品


最终产品除了一部分可回收利用外,其余产品将作为燃料燃烧,或作为废弃物焚烧,最终会以二氧化碳的形式释放到大气中。而通过DAC技术(Direct Air Capture:直接从大气中回收二氧化碳的技术)和BECC技术(Bioenergy with Carbon Capture:从生物能源燃烧排放的气体中回收二氧化碳的技术)对释放的二氧化碳进行再次回收。


单靠个人或企业无法实现“碳中和”目标。这是我们每一位使用能源的人必须认真对待的课题。东芝将会凭着,“点亮崭新未来”的信念,不懈努力,旨在为社会提供安全放心的技术和解决方案。


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