✏️ Водоснабжение и канализация: В Финляндии испытывают «водородный дом», работающий на солнечной энергии

Японская компания Panasonic приступила к испытаниям энергетической системы, которая снабжает жилой дом электричеством, теплом и горячей водой за счёт солнечной энергии и водорода. Оборудование смонтировано в демонстрационном центре в финском городе Ювяскюля. Цель проекта — проверить, насколько эффективно такие технологии работают в северном климате, где зимой световой день заметно короче. Основа системы — солнечные панели на крыше здания. Вырабатываемое ими электричество покрывает текущие потребности дома, а также идёт на получение водорода электролизом воды. Водород накапливается в резервуарах общей вместимостью до 90 кг. Так избыток солнечной энергии сохраняется впрок — на периоды, когда генерация падает. В отличие от аккумуляторов, которые запасают электроэнергию напрямую, здесь водород служит промежуточным энергоносителем: при необходимости его снова превращают в электричество. Для этого в доме установлен водородный топливный элемент электрической мощностью 10 кВт. В нём водород вступает в электрохимическую реакцию с кислородом без горения. В результате вырабатываются электроэнергия и тепло, а единственным продуктом реакции остаётся вода. Электричество питает бытовую технику, а тепло идёт на нужды здания. Благодаря этому водород используется эффективнее: часть энергии, которая при выработке электричества обычно теряется, дополнительно расходуется на теплоснабжение. Кроме того, дом оснащён тепловым насосом тепловой мощностью 9 кВт. Он отбирает тепло наружного воздуха и передаёт его в системы отопления и горячего водоснабжения. Насос работает от солнечных панелей, а при нехватке солнечной генерации — от водородного топливного элемента. В итоге всё оборудование работает как единая энергосистема. В солнечные дни здание получает электроэнергию прямо от фотоэлектрических панелей, а излишки идут на производство водорода. Когда света не хватает, накопленный газ превращается в электроэнергию для теплового насоса и других потребителей, а тепло топливного элемента при этом тоже используется. Водород в демонстрационном доме служит и непосредственно топливом: по подземному трубопроводу он подаётся, в частности, к камину, печи, грилю и сауне. Так можно проверить разные варианты применения водорода в быту. Главное внимание при испытаниях будет уделено работе оборудования в зимний период. В Центральной Финляндии длинный отопительный сезон и короткий световой день, поэтому солнечные панели не дают стабильной выработки круглый год. Разработчики хотят выяснить, в какой мере запасённый водород способен сгладить сезонные колебания солнечной генерации и обеспечить надёжную работу отопления. У Panasonic уже есть опыт создания подобных энергокомплексов. В 2022 году на заводе в японском городе Кусацу компания запустила систему из 99 водородных топливных элементов общей мощностью 495 кВт, солнечных панелей мощностью 570 кВт и аккумуляторной батареи ёмкостью 1,1