Vào ngày 25 tháng 1, Hitachi, Thành phố Iwamizawa, Hokkaido và Iseki Agricultural Machinery đã bắt đầu thử nghiệm trình diễn nhằm sản xuất và tiêu thụ năng lượng tái tạo tại địa phương thông qua tuần hoàn pin bằng cách sử dụng các công cụ nông trại điện được trang bị pin di động (pin lưu trữ). Điện tái tạo sẽ được sử dụng cho nông nghiệp trong mùa canh tác bận rộn và bằng cách gắn và tháo pin trong thời gian trái vụ, nó sẽ được sử dụng để hỗ trợ các ngành công nghiệp địa phương và đời sống địa phương nằm rải rác khắp thành phố và không có điện lưới.
Địa điểm trình diễn lưới điện siêu nhỏ tự hỗ trợ
(nguồn: Hitachi, Ltd.)
Cho đến nay, Hitachi đã hợp tác với Đại học Hokkaido và Thành phố Iwamizawa, tập trung vào Phòng thí nghiệm Đại học Hitachi Hokkaido, phòng thí nghiệm nghiên cứu chung với Đại học Hokkaido, để xây dựng cơ sở mỏ Kitamura Akagawa vào năm 2021 với các thiết bị như tấm pin mặt trời và động cơ đa nhiên liệu .Một lưới điện siêu nhỏ tự duy trì sẽ được lắp đặt. Với sự hợp tác của các công ty và nhà sản xuất địa phương, chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm trình diễn hệ thống năng lượng được sản xuất và tiêu thụ tại địa phương sử dụng ánh sáng mặt trời và khí đốt từ suối nước nóng làm nhiên liệu.
Thiết bị điện nông trại được trang bị pin AC/DC di động
(nguồn: Hitachi, Ltd.)
Trong những nỗ lực trước đây, thách thức là tạo ra một hệ thống cung cấp năng lượng cần thiết với chi phí thấp từ các lưới điện siêu nhỏ khép kín đến các địa điểm làm việc được phân bổ rộng rãi trong thành phố. Trong phần trình diễn này, máy nông nghiệp chạy điện do Máy nông nghiệp Iseki cung cấp sẽ được trang bị pin kết hợp AC/DC (dòng điện xoay chiều/dòng điện một chiều) di động do Hitachi phát triển và công nghệ tối ưu hóa kế hoạch sạc và xả sẽ được sử dụng để phân phối hợp lý nguồn điện ắc quy đã được sạc đầy.Cung cấp vào thời điểm và địa điểm làm việc thích hợp. Hãy cân nhắc việc sử dụng pin hiệu quả quanh năm.
Hình ảnh mở rộng việc sử dụng năng lượng được sản xuất và tiêu thụ tại địa phương bằng pin kết hợp AC/DC di động trong khu vực
(Nguồn: Hitachi, Ltd.)
Sản lượng của các tấm pin mặt trời lắp đặt trong lưới điện siêu nhỏ khép kín dự kiến là 10kW và lượng điện phát ra hàng năm dự kiến vào khoảng 10.000kWh. Động cơ đa nhiên liệu có công suất từ 15 đến 40kW, tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu là 3:7 (dầu diesel và khí metan) khi khí metan liên kết với suối nước nóng được sử dụng tối đa. Ngoài ra, máy nông nghiệp chạy điện còn là máy cắt cỏ chuyên dụng để bảo trì cảnh quan. Pin kết hợp AC/DC di động sử dụng pin lithium-ion, có công suất tối đa 30kW (dự kiến hoạt động ở khoảng 20kW) và công suất 380Ah. Nó hỗ trợ đầu ra AC một pha/ba pha và đầu vào/đầu ra DC, đồng thời được trang bị phích cắm CHAdeMO, đây là tiêu chuẩn sạc nhanh cho xe điện (xe điện).
Cấu hình pin kết hợp AC/DC di động
(Nguồn: Hitachi, Ltd.)
Pin có thể nhanh chóng sạc dòng điện một chiều do các tấm pin mặt trời tạo ra và điều khiển các động cơ dòng điện xoay chiều để chạy và vận hành máy móc nông nghiệp điện. Nó cũng có thể được sử dụng như một nguồn điện đa chức năng, di động, tự chạy, có thể cấp nguồn cho các thiết bị gia dụng như một nguồn điện thương mại AC. Nó có thể cung cấp điện để đáp ứng nhu cầu điện tạm thời trong thời gian có nhu cầu điện cao điểm trên đất nông nghiệp, ở những khu vực không được kết nối với lưới điện và ở những khu vực mà lượng điện sẵn có bị hạn chế do điện theo hợp đồng.
Chúng tôi cũng đã phát triển công nghệ tối ưu hóa và tạo môi trường mô phỏng hoạt động của pin trong khu vực. Sử dụng các thông tin như dung lượng pin, số lượng phương tiện vận chuyển, công suất phát điện của lưới điện siêu nhỏ khép kín, dữ liệu nhu cầu điện của đất nông nghiệp phân tán và sự không chắc chắn về lượng phát điện dựa trên bức xạ mặt trời, có thể tạo ra một kế hoạch vận hành pin tối ưu bằng cách trình bày kế hoạch sạc/xả cho nhiều pin nhằm tối đa hóa tỷ lệ đạt được nhu cầu điện năng và hiệu quả giảm chi phí phù hợp với việc cắt giảm điện năng vào giờ cao điểm, v.v.
Phòng thí nghiệm của Đại học Hitachi Hokkaido và Thành phố Iwamizawa sẽ dẫn đầu thực hiện cuộc trình diễn, với sự hỗ trợ của Máy nông nghiệp Iseki. Hitachi đã phát triển công nghệ và pin AC/DC di động để tối ưu hóa lịch trình sạc và xả, đồng thời Thành phố Iwamizawa đã cung cấp trường trình diễn lưới điện siêu nhỏ khép kín. Hai công ty cũng sẽ xây dựng một mô hình hỗ trợ nông nghiệp và sinh kế sử dụng năng lượng được sản xuất và tiêu thụ tại địa phương. Máy nông nghiệp Iseki chịu trách nhiệm cung cấp máy nông nghiệp chạy điện và lắp đặt pin vào máy nông nghiệp chạy điện.
