HOMEバックナンバー/2011.6.17 放送
過去の授業

コージェネレーションシステムと家庭用燃料電池

今回は、最近注目されているコージェネレーションシステムと家庭用燃料電池について学んでいきましょう!

コージェネレーションシステムってどんなもの?

コージェネレーション(cogeneration)とは、1つの設備で電気と熱を同時に供給するという意味で、 同時にできた電気をうまく利用する装置(システム)をつけて活用することを「コージェネレーションシステム」と言います。
一例として、ディーゼル発電機と自動車を比較してみましょう。

ディーゼル発電機は、電気を作ります。その際に熱を発生させますが、熱は捨ててしまいます。

自動車は、ガソリンでエンジンを動かし走らせます。その際に発生した熱は、暖房用ヒーターとして利用します。

さて、どちらが「コージェネレーションシステム」かわかりますか?

正解は「自動車」です。
自動車は発電機と違い、発生した電気と熱を有効利用しているということが一種のコージェネレーションシステムと言えるでしょう。つまり、どちらか一つを利用するだけでは、コージェネレーションシステムには当てはまらないというわけです。



コージェネレーションシステムのメリット

最近注目されている「コージェネレーションシステム」のメリットは…

  • 効率がいいから経済的
  • 送電ロスが少なく、電気を使いながら、お湯を沸かせるなど一石二鳥。

  • 省エネ効果がある
  • 地球に優しい(ECO)
  • CO²(炭酸ガス)の抑制に繋がる。



燃料電池とは?

電池といえば、単三電池などの「乾電池」や車のバッテリーなどの電気を蓄えたものだと思いますが、 「燃料電池」は中に電気を蓄えているわけではなく、燃料を使って発電する電池のことをさします。

燃料電池の原理は、水の電気分解と逆の化学反応です。

水は電気を流すと、水素と酸素に分解されますが、燃料電池は水素と酸素を反応させることで、電気を発生させます。

そして、同時に発生した熱も効率よく利用することで、総合効率を上げたシステムが「コージェネレーションシステム」と言われます。

従来は事業所がメインだったシステムですが、最近では燃料電池都市ガスを利用した家庭用のコージェネレーションシステムが登場してきています。 この場合、発電をさせる際にできた水と熱でお湯を作るのです。

燃料電池は、発電の出力量以上の排熱出力があります。
家庭用のシステムだと、貯湯タンクのお湯が沸ききると発電を止める仕組みのため、発電量がお湯の使用料に左右されます。

給湯能力が高いので、お湯として貯湯タンクに溜めて利用したり、床暖房などと併用すると機能がフルに発揮されます。



まとめ

燃料電池は、発電効率が30%~60%と高く、コージェネレーションシステムとして利用した場合、 理論的には総合効率80%程度と飛躍的なエネルギー効率を持つシステムです。

しかし、これは電気とお湯の消費量がシステムと一致している時にフルに発揮されますので、発電した分のお湯を使う必要があります。
家庭で導入できる新エネルギーとしては、太陽光発電や風力発電に比べイニシャルコストが高いと言われていますが、 国の導入支援制度「民生用燃料電池導入支援事業補助制度」などで導入しやすくなっています。


過去の授業