エネファーム

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エネファーム(ENE・FARM) とは、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの愛称である。2008年6月25日燃料電池実用化推進協議会 (FCCJ) が家庭用燃料電池の認知向上を推進する取り組みとして統一名称を決定した。発電ではなくあくまでも節電を目的として開発された[1]

概要[編集]

都市ガスLPガス灯油などから、改質器を用いて燃料となる水素を取り出し、空気中の酸素と反応させて発電するシステムで、発電時の排熱を給湯に利用する。なお、発電の際には水素を用いるため二酸化炭素が発生しないが、改質で水素を取り出す過程では二酸化炭素が排出される。

出力は発電出力750 - 1000W程度、排熱出力1000 - 1300W程度。固体高分子形燃料電池(PEFC)と固体酸化物形燃料電池(SOFC)の2種類がある(長府製作所等では前者を「エネファームtype P」、後者を「エネファームtype S」と呼称)。

長短[編集]

  • メリット
    • 発電で発生した排熱を直接利用できるため、排熱を利用しないタイプの火力発電原子力発電と比べて発電時のエネルギー利用効率が高い[2]コージェネレーションも参照のこと。
    • 自宅で発電をするため、送電ロスがほぼない
    • ガス会社によっては、専用料金メニューを用意しておりガス料金の割引を受けられる
    • 給湯時の発電により家庭で使用する4 - 6割程度の電力量をまかなえるため、電気料金が安くなる
    • 補助熱源機を組み合わせて使用するため、湯切れの心配がない
    • 補助金制度がある
  • デメリット
    • 発電時の排熱で貯湯タンク内のお湯を温めるシステムであるため、貯湯タンク設置スペースが必要
    • ガス給湯器エコウィルと比べると、補助金制度はあるものの初期費用が高い。1機あたり300万円前後(前者の2つは80万円以下)
    • 貯湯タンクのお湯が沸ききると発電を止める仕組み(PEFC)のため、発電量がお湯の使用量に左右される。給湯能力が高すぎるため家庭用としては過剰性能である[要出典]
      • SOFCの燃料電池スタックは頻繁な温度の上下変化に耐えられないため、SOFCを利用する製品は24時間連続運転するよう設計されている。
    • 停電時には発電できない製品がある(#コストと将来見通しにて後述。2011年以前発売の全製品は停電時の発電機能を備えていなかった)
    • 低周波音を発生し、近隣住民とトラブルになるケースが報告されている[3]

仕組み[編集]

エネファームは大きく分けて下記のような6つの装置から構成される[4]

改質器
燃料(都市ガス・LPガス・灯油など)を水蒸気改質し、水素ガスを得る(同時に熱も発生する)
固体高分子形燃料電池スタック
改質器からの水素と空気中の酸素を反応させ、直流電力を発生させる(同時に熱も発生する)
インバータ
直流から交流への変換、系統連系に関する諸機能を司る
熱回収装置
改質器と燃料電池スタックから熱を回収し、温水を作る
貯湯槽
温水を貯めておく
バックアップ熱源
貯湯槽の温水が不足になった場合に温水を供給する

これにより、電力と熱の両方を得る。燃料の持つエネルギーの70 - 80%を利用可能とされる[5]

コストと将来見通し[編集]

2009年1月発表の機器価格は約350万円であり、140万円の補助金を差し引いても建て主の負担は200万円強となる[4]。使用できる期間は約8年と見られている[4]。毎年の点検・修理により最大20年間使用可能だが、その度に費用もかかり現時点での建て主の負担は大きいとされる[4]。その一方、東京ガスなどは8年後には機器価格を100万円以下にまで引き下げる計画を示しており、将来のコストパフォーマンスの向上が期待されている[4]

2011年8月現在、エネファームは機構上も電力会社との系統連携契約上も停電時には使用できないが、東京ガスと大阪ガスは2011年度中~2012年夏をメドに、蓄電池を併設して停電時にも使用できる機種の開発を進め、大阪ガスは2012年7月17日から停電時も運転を続けられる新製品を発売した[6] [7]。また東京ガスとパナソニックは停電時発電機能を備えたオプション品を開発し2014年4月・10月に発売すると発表した[8]

普及の動き[編集]

  • 2008年にモニター試験が行われた。この際はライフエル (lifuel) と呼ばれた[9]
  • 2009年よりエネファームの名称にて販売が開始された[4]。住宅メーカーなどで太陽光発電などとセットで採用される例もみられる[10]。民生用燃料電池導入支援補助金制度が開始される予定であり、燃料電池普及促進協会により2009年5月22日からの受付開始が予定されている[11]。制度開始時の補助金額は上限140万円であるが、年々減少方向にある[要出典]。たとえば2011年度は105万円までである。
  • 2009年5月25日に荏原製作所が燃料電池事業から撤退と同時にカナダバラード・パワー・システムズとの合弁会社「荏原バラード」も解散となった。エネファームが本格的に始動してから初の事業撤退会社となった[12]
  • 東京ガス東邦ガスなどではパナソニックから、また大阪ガスなどでは、東芝燃料電池システムENEOSセルテックから製品の供給を受けている(いずれも長府製作所からのOEM)。
  • 2011年10月、JX日鉱日石エネルギーが市販機としては世界で初めてSOFC型エネファームを発売(長府とダイニチ工業との共同開発品)[13]
  • 2012年7月、大阪ガスは東芝燃料電池システム株式会社、株式会社長府製作所と共同で開発した自立運転機能付きのエネファームを発売した。
  • 2013年4月から、東京ガスはパナソニックと共同開発したエネファームの新製品を、希望小売価格199万5,000円で発売する[14]

キャッチコピー[編集]

東京ガスでは、「エネルギーをつかう家からつくる家へ」というキャッチコピーを使っている[15]

実際には、無からエネルギーを生産するわけではなく、化学エネルギーから電気や熱をつくるエネルギー変換である。

製造メーカー[編集]

脚注[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]