家家用氢能！揭秘日本第一个氢能城镇：HARUMI FLAG

日本历史上从来没有出现过像晴海旗（HARUMI FLAG）这样的地方，一个拥有完整的氢能基础设施的小镇。

该城镇位于东京晴海，是连接城市和海湾地区的交通枢纽，目前正在建设中，占地18公顷。2024年前，整个地区将建成5632个私人/出租建筑单元。

而氢站计划也在该镇附近建造，从氢站向五个居民区输送氢气的地下管道铺设工作已经完成，这些管道将连接到位于每个区块的氢燃料电池发电机。

氢动力电力城市的最初概念来自于东京市政府，它是这个再开发项目的所有者。

2016年3月，政府宣布了关于环境和可持续性的计划，声明“建立一个氢社会的倡议”。其中包括了以下目标：

到2020年东京奥运会开幕时，将氢能的使用增加一倍；

为奥运村“启动全面的氢供应系统”。

同月，“2020年东京奥运会——奥运村住宅开发项目”被宣布。它由三个主要的基础支撑项目构成：

建立快速公交系统和燃料电池汽车的氢供应站；

为公共空间和商业建筑安装新一代燃料电池；

安装EneFarm（居民燃料电池站）到所有的私人住宅。

2016年7月，东京市政府通过公开招标的方式，选择了以东京燃气公司（Tokyo Gas）为代表的一个企业集团作为该项目的开发运营商，该集团将为开发氢能源的实际用途提供支持。

此外，东京市政府还成立了奥运村能源委员会，由外界专家组成，以更好地评估氢利用在公共和商业上的可行性。这个名为“奥运村地区能源基础设施”的项目于2017年3月从该框架中推出。

该项目列出了实现其目标的三个要素：

自给自足的能源供应；

生活舒适，低排放；

先进可持续发展的模范城市。

东京市政府的Takeshi Ikawa称，“这些代表了我们的态度。我们的使命是通过这个项目开创一个真正的低碳社会。”

2021年4月，氢燃料电池发电机将成为现实

如前所述，HARUMI FLAG的氢能源基础设施包括氢站、管道和氢燃料电池发电机的建造/安装。

以东京燃气公司（Tokyo Gas）为代表的企业集团和四家（目前为六家）私营公司将正式宣布成为企业运营商，在那里经营能源业务。

该集团的成员JXTG Nippon Oil＆Energy负责加氢站的建设和运营，该加氢站位于东京市租用的一块面积为4800平方米的相邻土地上。

该公司将向BRT运输系统和当地公共汽车服务的燃料电池车队供应氢气，它们将连接市区和海湾地区。该公司还将在车站内生产氢气，然后通过埋在街道下的管道将氢气输送到居民区。

Harumi Eco Energy Co.，Ltd.是东京燃气公司的全资子公司，于2017年10月注册成立，它将负责铺设管道并向城镇街区分配氢气。

氢燃料电池发电机产生的电和热将由工会负责分配使用。供应范围包括晴海旗的所有四个住宅区。供暖系统还将连接一间带有足浴休息厅的公寓，及一间设有共用沐浴设施的老年公寓。

作为企业集团的成员，松下负责为每个住宅区提供氢燃料电池发电机。

松下计划在2021年4月之前，推出能够提供5KW功率输出和56％的额定能量转换效率（即较低的发热量LHV）的燃料电池。六个燃料电池将组合起来为每个居民区供电，总输出功率为30KW。

早在1999年，松下就开始了EneFarm的基础设计和开发，并在2009年上市。

负责该公司智慧能源业务的Keishi Yamamoto表示，自从EneFarm首次投放市场以来，在耐久性、尺寸、转换效率、安装便捷性、弹性和成本方面都有了大量的改进。

直到被使用之前，由EneFarm生成和从电力公司购买来的电力都将被储存起来。发电过程中产生的热量可用于加热做饭、洗衣或洗澡所需的水。

氢将是晴海旗的主要电力来源，不过，传统的电网供电也将用于增强该系统。21座正在建设中的高楼的公用区域，将安装光伏发电和储能系统。

另外，所有这些能源的数据都将通过能源管理系统进行监控，该系统的设计是为了适应城镇或街道社区的规模，以降低电力消耗。

▲家用燃料电池热电联产系统

能源管理系统收集每幢住宅的能源供应和消耗数据。服务器捕获覆盖整个城镇的区域能源管理的数据，然后进行分析。

而分析结果可报告当前的电力消耗趋势，预测用电需求的峰值，有助于降低对传统电网供电的依赖，进而降低能源成本。

从头开始，做从未做过的事

在能源基础设施的规划阶段，公共部门（即天然气或电力）将承担氢气供应，但是相关法规尚未明确。最终，选择了《燃气公用事业法》来定义监管要求。这意味着对中压燃气管道的技术要求适用于其地下氢气管道。

该项目进行了大量细节的检查和讨论，因为这是之前从未做过的事情。

着眼于对氢气供应的安全性和风险评估的需求，成立了经济、贸易和工业部，这是《燃气公用事业法》的颁布机构，负责对安全级别进行评级的委员会。

委员会批准的氢气管道规范及其铺设工作规程，要求对中压气体管道采用更多有效的保护措施。具体而言，铺设深度应不小于120厘米，并且为了保护管道不受损坏，必须用保护性钢板来覆盖它们。

根据城市燃气运营商的要求，为了确保安全，氢供应需要使用监测仪器，如地震检波器、压力表等。

同样供职于Harumi Eco Energy的东京燃气公司的Fumihiko Fukuchi解释称，“在传感器上检测到的任何异常读数都会立即触发安全保护装置，以确保氢气站的供气及时被切断。”

Fukuchi表示，《燃气公用事业法》并不是为了涵盖纯氢供应业务而设计的。如何解释法规中规定的要求以适应氢气，并使其适用于我们自己的安全程序，这是一个挑战。

对氢能城镇的期望是什么？

随着可再生能源变得更加多样化，能源公司现在正在确定哪一种能源可以作为最积极的贡献者，以及它如何帮助建立一个低碳社会。氢是最有希望的候选者之一。

氢气可以长时间大量储存在晴海旗，即使在发生灾难时也能保证全年的电力供应。氢燃料电池发电机产生的热量还能有其他用途，适合多用途开发。

晴海旗（HARUMI FLAG）项目将鼓励在全球建立更多的氢能城镇。