松下开始演示利用纯氢燃料电池发电机产生的热量作为吸收式制冷机（空调设备）的热源

解决燃料电池发电机最大热水输出与吸收式制冷机运行所需热源最低温度之间的温度差距问题

日本大阪——松下电器株式会社(https://www.panasonic.com/global/home.html)（以下简称“松下”）今天宣布，已启动一项示范实验，利用纯氢燃料电池发电机发电时产生的热量作为吸收式制冷机（空调设备）的热源。该实验将在 H2 KIBOU FIELD 设施（滋贺县草津市）进行，该设施使用可再生能源为燃料电池工厂生产提供所需的电力。

到目前为止，纯氢燃料电池发电机可回收的热量（最高60℃）与吸收式制冷机运行所需的热源温度（最低80℃）之间存在20℃的差距。这使得纯氢燃料电池发电机在发电过程中产生的热量难以用作吸收式制冷机的热源。这次，对以前的纯氢燃料电池发电机和吸收式制冷机都进行了改进。新的燃料电池发电机产生的热量为70℃，可用作新吸收式制冷机运行的热源，使温度差距分别改善了10℃。这使得通过将新燃料电池发电机与空调设备连接起来，可以实现70℃热量的联动利用的新解决方案成为可能。在H2 KIBOU FIELD设施中，将安装10台热水输出温度得到改善的纯氢燃料电池发电机，以及一台新开发的可以利用低温废热的吸收式制冷机。该设备将用于设施行政大楼的制冷和供暖，作为新热能利用方案的示范实验。在整个示范实验中，松下旨在通过燃料电池热电联产（热电联产）提高能源效率，并减少制冷和供暖设备的功耗，从而验证该综合热能利用解决方案的市场性和有效性。

松下草津工厂的 H2 KIBOU FIELD 设施使用 99 台 5 千瓦型纯氢燃料电池发电机、输出功率约为 570 千瓦的光伏发电机和存储容量约为 1.1 兆瓦时的蓄电池。这三种类型的系统高度集成和控制，通过使用可再生能源的内部发电为燃料电池工厂发电。自 2023 年 3 月结束的财政年度以来，公司一直在进行另一种类型的示范实验，通过跟踪和解决燃料电池生产过程中的需求变化以及由于天气原因导致的光伏发电机输出突然波动的能源管理，减少剩余发电和浪费电力，有效稳定地向工厂供应可再生能源。在这个用于验证热利用的新示范实验中，一种目前正在开发的新催化剂已被纳入新型纯氢燃料电池发电机的发电部分。此外，还进行了改进以提高主体的耐用性，从而将可回收热量的温度提高 10°C，从 60°C 提高到 70°C。通过这次示范实验，松下将通过同时利用电力和热能实现 95% 的能源效率。此外，虽然热能利用以前主要集中在热水供应和供暖，但现在可以通过吸收式制冷机将热量用于空气冷却。这将提高热电联产系统在工业应用中的实用性，并探索热能利用的新可能性。

同时，松下的吸收式制冷机在日本拥有最大的市场份额* ¹，是一种高效的空调系统。通过使用天然制冷剂水，这些制冷机不使用任何指定的氟利昂或替代氟利昂，使其成为一种环保系统，可减少对臭氧层消耗和全球变暖的影响。其产品线还包括一种废热回收型制冷机，利用工厂和其他设施散发的热量来操作设备。本次实验配备了一台新型吸收式制冷机，其中吸收水蒸气和浓缩吸收溶液的过程得到了改进。虽然制冷机与现有产品的尺寸相同，但它将最低热源温度要求降低了 10°C，从 80°C 降至 70°C，从而可以利用纯氢燃料电池发电机在发电过程中产生的热量。此外，吸收式制冷机产生的冷冻水将用于商用空调，为示范设施中的行政大楼提供制冷和供暖。本次实验是业界首次* ²尝试利用吸收式制冷机的冷冻水来实现商用空调的节能，目标是将空调耗电量减少50%。此外，降低吸收式制冷机所需的最低热源温度，有望解决目前工厂等排放的工业废热中约70%的80℃以下热量无法有效利用的问题* ³。

本次示范实验将跨越业务和组织界限，整合松下业界领先产品的优势，旨在创造单一业务或产品无法实现的独特客户价值。未来，松下将通过开发充分利用自身优势的最佳解决方案，为实现零碳社会做出贡献。

笔记：

*1：松下根据日本冷冻空调工业协会2023年3月结束的财年估计的吸收式冷水机组国内出货量（制冷吨）

*2：这是业内首个利用吸收式冷水机组产生的冷冻水来散发水冷式商用空调冷凝器散发的所有热量，从而实现节能的系统演示（根据松下的数据，截至2024年7月）。

*3：来源：松下根据《工业领域废热实际情况调查报告》（热管理材料和技术研究协会，2019 年 3 月）的估计

【实证实验概要】

总体概述	纯氢燃料电池发电机发电时输出70℃的热量，经吸收式制冷机制成冷冻水。示范实验旨在利用冷冻水辅助商用空调室外机冷凝器散热，降低冷凝温度，以减少单间空调设备的耗电量。
使用的设备	纯氢燃料电池发电机（5kW型、热水出水温度70℃）：10台可利用低温废热的吸收式制冷机（8制冷吨）：1台商用空调（冷水辅助）（6匹）：1台室外机，2台室内机
开始日期	2024 年 7 月

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[特征]

1. 将以往吸收式制冷机所需的最低热源温度降低10℃

吸收式制冷机是一种空调设备，它使用天然制冷剂水，利用水蒸发时的汽化热生成冷冻水。吸收溶液捕获水蒸发过程中产生的水蒸气。然后，通过废热加热浓缩稀释的吸收溶液以再生溶液，再生过程中产生的水蒸气被冷凝并回收为水。该制冷循环利用水的特性，重复蒸发、吸收、再生和冷凝四个阶段。到目前为止，在废热低于 80C 的情况下，很难将吸收溶液浓缩并再生到高浓度，导致水蒸气吸收减少和制冷能力下降。这次，松下开发了一项技术，通过采用滴灌式再生器逐渐浓缩溶液，即使废热低至 70°C，也能使吸收溶液达到高浓度。此外，针对吸收液吸收水蒸气量下降的问题，公司目前已采用新型两级蒸发吸收技术，提高了加压能力，从而提高了水蒸气吸收量。

2、纯氢燃料电池发电机输出的热水温度提高10℃，可供吸收式制冷机使用，能源效率达95%

纯氢燃料电池发电机通过高纯度氢气和空气中的氧气发生化学反应来产生电能。可连接多台输出功率为 5 kW 的设备，可根据客户的电力需求和安装位置要求提供量身定制的支持。还支持热电联产（热电联产），将发电过程中产生的热量转化为热水。本次实验的 10 台示范发电机输出的热水温度提高了 10°C，达到 70°C。为了解决催化剂材料因高温而劣化的问题，发电机配备了正在开发中的新型中孔碳 (MPC) 催化剂，其活性是传统催化剂的两倍，以提高发电性能。此外，加湿器的性能得到了改进，以防止因干燥而劣化，燃料电池堆的高温性能也得到了增强。此外，还增加了热交换器以提高热回收效率，使输出热水温度高达 70°C。利用燃料电池发电机产生的电力和热量，实现了95%的能源效率。另外，当10台发电机组连接在一起时，每台纯氢燃料电池发电机都会发出正在发电或停止的信号，可以与外部电磁阀联动进行控制。这样，当纯氢燃料电池发电机停止时，低温水就不会流入，从而可以持续向吸收式制冷机供应70℃的热水。

3. 业界首次* ²示范利用吸收式制冷机的冷冻水来运行单间空调设备，并减少50%的电力消耗

在本示范实验中，吸收式制冷机产生的冷冻水不直接用于空气冷却，而是用于辅助降低现有单间空调设备（商用空调）的功耗。吸收式制冷机产生的冷冻水无法输送到单间空调设备的制冷剂管道中。因此，将之前利用室外机中的外部空气作为冷却介质去除热量的风冷式冷凝器替换为水冷式冷凝器，从而能够使用冷冻水来冷却现有单间空调设备的制冷剂。本示范实验使用冷冻水辅助的室外机，利用吸收式制冷机产生的冷冻水，实现显著降低制冷剂冷凝温度的空调制冷循环。基于这一成果，松下旨在通过减少室外机压缩机所需的输入电力，将包括商用空调室内机和室外机在内的整个单间空调设备的功耗降低 50%。

＜松下集团的环境举措＞

松下集团制定了长期环境愿景“松下绿色影响”，以实现更美好的生活和可持续的全球环境。集团正在开展业务活动，目标是到 2030 年实现所有运营公司_二氧化碳净零排放，到 2050 年创造贡献影响，减少超过 3 亿吨* ⁴的_二氧化碳排放量，相当于目前全球约 317 亿吨* ⁵总量的约 1%，并实现循环经济。

*4：_二氧化碳排放系数以2020年为基准

*5：2020年能源产生的_二氧化碳排放量：317亿吨（来源：IEA）
https://holdings.panasonic/global/corporate/panasonic-green-impact.html

关于松下电器株式会社

松下电器株式会社为各种生活环境提供产品和服务，从家庭到商店再到办公室和城市。松下电器株式会社的核心业务包括五大业务：生活电器公司、新风空调公司、冷链解决方案公司、电气工程公司和松下电器中国东北亚公司。截至 2024 年 3 月 31 日，事业公司合并净销售额为 3,4944 亿日元。松下电器株式会社致力于履行 Life Tech & Ideas 的使命：为了人类、社会和地球的福祉，并以以人为本的技术和创新成为您生活中的最佳伴侣为愿景。了解有关松下的更多信息：https://www.panasonic.com/global/about/

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