SOLUTION 01 / Environmental Load Reducing

System ogniw paliwowych wodorowych
W kierunku społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla

YANMAR HOLDINGS CO., LTD DZIAŁ INNOWACJI I TECHNOLOGII
YANMAR POWER TECHNOLOGY CO., LTD JEDNOSTKA PRODUKTÓW ENERGETYCZNYCH
YANMAR MARINE INTERNATIONAL ASIA CO., LTD
W ostatnich latach na całym świecie obserwuje się wzmożone wysiłki na rzecz redukcji emisji gazów cieplarnianych (GHG) w celu realizacji idei społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla. Wodór zyskuje globalną uwagę jako czyste źródło energii, które może zastąpić paliwa kopalne. Firma Yanmar opracowała technologię ogniw paliwowych, która wykorzystuje wodór do produkcji energii elektrycznej, dążąc do realizacji idei społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla.

ISSUE

Zanieczyszczenia powietrza i emisja gazów cieplarnianych ze statków.

In the maritime sector, the International Maritime Organization adopted a GHG reduction strategy in 2018, aiming to achieve zero emissions from international marine transportation as early as possible this century, as well as to improve emissions per unit of transport by at least 40% by 2030 and reduce total GHG emissions by at least 50% by 2050, both compared to 2008 levels. Recently, there have been discussions about moving up the schedule. At the same time, there are movements towards reducing NOX emissions in urban areas, environmentally protected areas, and large ports especially in Europe and the U.S. Unlike internal combustion engines, hydrogen fuel cells emit only water and do not emit any greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2) or air pollutants such as nitrogen oxides (NOX)… On the other hand, it is necessary to develop new technology to comply with the operating environment and safety regulations of ships. In addition, to commercialize the technology, it is necessary to consider hydrogen refueling methods.

Korzyści z „wodoru” jako źródła energii nowej generacji

  • Obficie występują na ziemi.
  • Można ją wytwarzać z wody i energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna, wiatrowa i geotermalna.
  • Podczas użytkowania nie występuje emisja CO2.

SOLUTION

Od krajowych wytycznych bezpieczeństwa do testów demonstracyjnych: wyzwania wykraczające poza granice Grupy Yanmar i jej spółek

W ciągu trzech lat, począwszy od 2015 roku, Yanmar otrzymał zlecenie od Ministerstwa Gospodarki Lądowej, Infrastruktury, Transportu i Turystyki na opracowanie zarysu „Wytycznych bezpieczeństwa dla statków z ogniwami paliwowymi na wodór” we współpracy z Narodowym Instytutem Badań Morskich i innymi podmiotami. Następnie Yanmar opracował morski system ogniw paliwowych na wodór i przeprowadził testy weryfikacyjne na łodzi testowej, wykorzystując komponenty pojazdu z ogniwami paliwowymi „MIRAI” firmy Toyota Motor Corporation. W opracowaniu tej łodzi testowej uczestniczyli inżynierowie zajmujący się projektowaniem kadłuba, elektryką i sterowaniem z różnych działów Grupy Yanmar. Ogniwa paliwowe i zbiorniki wodoru pod wysokim ciśnieniem zostały zainstalowane zgodnie z wymogami bezpieczeństwa. Jednocześnie opracowano system zarządzania energią, który koordynuje i kontroluje działanie ogniw paliwowych, akumulatorów litowo-jonowych i silników.

Łódź demonstracyjna w budowie.
Zespół zebrał wiedzę i przeprowadził prace rozwojowe metodą prób i błędów, aby zapewnić bezpieczeństwo i kompaktowość rozwiązania.

RESULT

Zdobyte doświadczenie i nawiązane relacje dzięki pracy na miejscu przy rzeczywistych produktach otwierają drogę do wdrożenia morskich systemów ogniw paliwowych wodorowych

Dzięki łodzi testowej inżynierowie mogli zweryfikować działanie systemu wodorowych ogniw paliwowych oraz sterowanie elektrycznym układem napędowym podczas rzeczywistych prób morskich. Zespół zebrał również dane w różnych warunkach nawigacyjnych i morskich oraz przeanalizował pomysły na udoskonalenia. We współpracy z Toyota Tsusho i Iwatani Corp., Yanmar weryfikuje również technologię tankowania wodoru pod wysokim ciśnieniem z brzegu na statek i wdrożył pierwsze na świecie tankowanie wodoru pod wysokim ciśnieniem 70 MPa z wykorzystaniem mobilnej stacji wodorowej. Wyniki i doświadczenie zdobyte podczas tych działań na miejscu, z wykorzystaniem rzeczywistych produktów, przyczynią się do przyszłej komercjalizacji systemu wodorowych ogniw paliwowych oraz rozwoju morskiej infrastruktury wodorowej. Oczekuje się, że nawiązane dzięki tym wysiłkom powiązania wewnętrzne i międzyfirmowe doprowadzą do powstania nowych działań w przyszłości.

Test demonstracyjny tankowania wodoru pod wysokim ciśnieniem 70 MPa.

FUTUREPrzyszłe zastosowania ogniw paliwowych wodorowych w celu stworzenia społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla

Image of 300kW class marine hydrogen fuel cell system (CG)

Yanmar opracowuje morski system ogniw paliwowych wodorowych o mocy 300 kW, który można zamontować na różnych typach statków. Planuje wprowadzić go na rynek w 2023 roku. Oprócz ogniw paliwowych, Yanmar pracuje również nad dostarczaniem klientom elektrycznych układów napędowych połączonych z akumulatorami litowo-jonowymi i silnikami. Rozważane są również prace nad rozwojem ogniw paliwowych wodorowych do generatorów lądowych itp., a także do zastosowania na statkach. W przyszłości Yanmar będzie nadal intensyfikować działania mające na celu dostarczanie klientom różnorodnych rozwiązań związanych z wodorowymi i elektrycznymi układami napędowymi oraz wspieranie transformacji społeczeństwa w kierunku neutralności węglowej.

* Informacje o przynależności z października 2021 r.

SOLUTION 02 Other Solution Technology

Silnik dwupaliwowy zgodny z normami ochrony środowiska

Silnik zgodny z normą Tier 4, który jest jednocześnie przyjazny dla środowiska i ekonomiczny

Budynek o zerowej emisji, zgodny z normami środowiskowymi

Optymalizacja wykorzystania energii w systemie sieci energetycznej

Y media

Yanmar opracowuje morski system ogniw paliwowych na wodór, dążąc do społeczeństwa neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla