災(zāi)害時通過FC（燃料電池）巴士向避難場所供電
日期：2024-10-16 09:56:27 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：441豐田汽車公開了以FC(燃料電池)巴士所發(fā)電力向外部建筑物進行供電的V2H(Vehicle to Home)實驗。其目的是，在發(fā)生自然災(zāi)害時將FC巴士開到避難場所，將所發(fā)電力用于避難場所照明和家電設(shè)備運轉(zhuǎn)，以減緩受災(zāi)民眾所受到的身心損害。FC巴士的燃料罐充滿高壓氫氣的話，可供一般中小學(xué)校等的體育館5天照明用電。在所構(gòu)建的該系統(tǒng)中，平時可作為公共汽車運行，發(fā)生緊急情況時就成為移動式發(fā)電機。
作為豐田市低碳社會體系實證項目“SmartMelit(Smart Mobility & Energy Life in Toyota City)”的一環(huán)，豐田汽車于2013年11月14日公開了以FC巴士所發(fā)電力向建筑物內(nèi)家電設(shè)備進行供電的實驗。
“豐田Ecoful Town”是豐田市用于體驗低碳社會的展示設(shè)施。新開發(fā)的FC巴士就停泊于其場地內(nèi)的展覽館旁。從FC巴士的尾部伸出2根電纜，與設(shè)置于展覽館講座室內(nèi)的受電設(shè)備相連?！柏S田Ecoful Town”是豐田市用于體驗低碳社會的展示設(shè)施。新開發(fā)的FC巴士就停泊于其場地內(nèi)的展覽館旁。從FC巴士的尾部伸出2根電纜，與設(shè)置于展覽館講座室內(nèi)的受電設(shè)備相連。
可以最大輸出9.8kW持續(xù)供電50小時
受電設(shè)備通過室內(nèi)配線與講座室內(nèi)的照明、電腦顯示器、烹調(diào)電磁爐等家電設(shè)備連接。啟動受電設(shè)備后，伴隨著輕微的運轉(zhuǎn)聲，電燈亮了起來，顯示器里也開始播放影像。
FCV(燃料電池汽車)以所充的氫氣與大氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)進行發(fā)電帶動馬達來行駛。豐田在本次公開實驗中設(shè)想當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害等緊急情況時，由FC巴士向成為避難場所的體育館和公共設(shè)施進行供電。據(jù)豐田介紹，以FC巴士所發(fā)電力向外部的建筑物進行供電的V2H(Vehicle to Home)實證實驗，在全球尚屬首次嘗試。
豐田汽車公開了在“豐田Ecoful Town”實施的以FC巴士所發(fā)電力向建筑物內(nèi)的家電進行供電的試驗。
當(dāng)FC巴士的高壓氫氣充至最大約20kg時，可以最大輸出9.8kW持續(xù)供電50小時。假定體育館的照明用電量為100kWh(每天使用12小時)，約相當(dāng)于5天的電量。據(jù)介紹20kg的高壓，作為公共汽車時可以行駛2天。
受電設(shè)備將直流電(DC)轉(zhuǎn)換成AC(交流電)，以100V/200V的電壓向家電設(shè)備供電。該FC巴士由豐田(負責(zé)FC和氫氣罐等系統(tǒng))和日野汽車(負責(zé)車體和動力系統(tǒng))共同全新開發(fā)。受電設(shè)備由豐田自動織機和電裝分別全新開發(fā)。電裝的受電設(shè)備中還安裝了用于移動的輪子。充放電連接器采用了CHAdeMO規(guī)格，實現(xiàn)單鍵拆裝。
巴士尾部伸出的電纜與受電設(shè)備
通過電纜與FC巴士連接的受電設(shè)備進行交流(AC)變換。
計劃2016年開始銷售FC巴士
今后，將在對FC巴士進行運行試驗的同時，解決燃料電池發(fā)電效率和直流轉(zhuǎn)換成交流時發(fā)生的熱損耗等課題，在2016年實現(xiàn)FC巴士的上市銷售。豐田面向2005年在愛知縣舉辦的世博會生產(chǎn)了8輛FC巴士，其中部分現(xiàn)在用于機場內(nèi)的擺渡車等。豐田期待“2020年的東京奧運會預(yù)計將會增加FC巴士的需求”。
實際上，要實現(xiàn)由FC巴士等外部電源向體育館進行供電，需要在建筑物內(nèi)設(shè)置切換器，進行與系統(tǒng)電力的分離。在本次試驗中，實證用的配線沒有與系統(tǒng)電力連接。說到底還是當(dāng)作一種自用發(fā)電設(shè)備。
當(dāng)FC巴士實用化之后，平時將作為公共汽車運行，發(fā)生緊急情況時可以當(dāng)作快速移動的移動式發(fā)電機使用。開發(fā)這種系統(tǒng)的契機是發(fā)生于2011年3月的東日本大地震?！皫r手縣的一個避難場所斷電一個星期。在電視中也看到了許多受災(zāi)民眾在體育館等避難場所凍得哆嗦，所以覺得應(yīng)該使FCV所擁有的大容量發(fā)電功能在災(zāi)害時也可以使用”。
以東日本大地震為契機改變開發(fā)理念
在此之前，覺得FCV與電動汽車(EV)和插電式混合動力汽車(PHV)不同，不需要與外部電源的連接電纜，但是后來開發(fā)理念發(fā)生了很大改變。
FC巴士的V2H方案
FC巴士所發(fā)電力經(jīng)由受電設(shè)備向家電供電。
豐田一直在進行著FCV與電動汽車(EV)和插電式混合動力汽車(PHV)的研究，所以很容易就開發(fā)出了供電系統(tǒng)?，F(xiàn)在銷售的微型面包車“ESTIMA HYBRID”中已經(jīng)設(shè)有AC100V(1500W)的插座。出于可以將FC巴士用作災(zāi)害現(xiàn)場指揮中心的設(shè)想，所以也設(shè)有車內(nèi)插座。
在SmartMelit中，關(guān)于由PHV“普銳斯”的蓄電池向住宅進行供電的V2H實證也在推進之中。目標是充分利用PHV的蓄電池，將其作為住宅太陽能發(fā)電系統(tǒng)剩余電力的暫存設(shè)備，以實現(xiàn)能源損耗較少的消費行動。此外，在緊急情況下，通過充電柱由PHV向住宅內(nèi)的家電設(shè)備和蓄電池進行供電。PHV的油箱滿油時可保證一般家庭4天的用電。
豐田指出，“與EV、PHV相比，供電能力占絕對優(yōu)勢的FCV通過在電力需求大的時段(夏季白天)的削峰等，也可以為區(qū)域EMS(能源管理系統(tǒng))作出貢獻”。除了緊急情況之外，在最大限度地利用FCV發(fā)電功能以實現(xiàn)低碳社會方面，還會涌現(xiàn)出更多的創(chuàng)意。