エネファーム
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画像提供依頼：燃料改質器、固体高分子形燃料電池スタック、インバータ、熱回収装置、貯湯槽、バックアップ熱源が写っている画像の画像提供をお願いします。（2011年3月） |
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日に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、企業などに関係なく統一名称を決定した。発電ではなくあくまでも、家庭を中心とした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
- 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
- ガス給湯器や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。
- 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]
- 火力発電などより発電所からのロスがないため効率は高いが、水素へ改質する際に二酸化炭素などを排出する。
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200万円強となっていた[4]が、2015年4月に発売されたモデルでは160万円台となっており、当初から半値となった。
使用できる期間は10年[6]。
東京ガスでは、2016年度のユーザー負担額（機器費に加え、工事費、諸経費、補助金を含めたもの）の目標を70万円としており[6]、さらなるコストパフォーマンスの向上が期待されている[4]。
当初、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かったが、停電時も運転を続けられる新製品を大阪ガスは2012年7月17日から[7][8]、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[9]し、2015年4月からは機能を標準搭載したモデルを発売している。[10]
マンション向けモデルも登場している。
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[11]。
- 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[12]。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[13]。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のバラード・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[14]。
- 東京ガスや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や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）[15]。
- 2012年7月、大阪ガスは東芝燃料電池システム、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[16]。
- 2014年10月 JX日鉱日石エネルギーがSOFC型エネファームの販売を2015年3月末で生産・受注を終了することを発表[17]。
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[18]。 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生み出すエネルギー変換である。
製造メーカー[編集]
- パナソニック-最大手
- 長府製作所（アイシン精機及び東芝燃料電池システムへのOEM）東京ガスなどはアイシンのブランドで販売
- ノーリツ（東芝燃料電池システムへのOEM）
かつて製造していたメーカー[編集]
脚注[編集]
- ^ 燃料電池、停電時使えず…太陽光も発電量不足
- ^ 省エネ・環境性｜ホームエネルギー｜ＪＸ日鉱日石エネルギー
- ^ 我が家の低周波音被害
- ^ a b c d エネファームの補助金は上限140万円、ケンプラッツ、2009年4月8日
- ^ エネファームについて
- ^ a b エネファームの現状と普及拡大に向けた課題2014年2月20日付
- ^ 笹田仁，スマートジャパン (2012年6月27日). “停電時も運転が可能なエネファーム、発電に必要な電力を自力でまかなう”. アイティメディア 2013年1月18日閲覧。
- ^ 家庭用燃料電池エネファーム（自立運転機能付き）の発売について
- ^ 「家庭用燃料電池「エネファーム」向け停電時に自立起動して発電可能な「停電時発電機能」オプション品の開発について」、両社プレスリリース、2014年8月7日付。
- ^ 家庭用燃料電池「エネファーム」の戸建向け新製品発売について
- ^ 東京ガスによる家庭用燃料電池モニターの募集(2008年)
- ^ 積水ハウス、環境配慮型住宅「グリーンファースト」を販売開始、日経BP、2009年3月30日
- ^ 補助金制度について
- ^ 荏原製作所による燃料電池事業からの撤退及び子会社の解散に関するお知らせ
- ^ 家庭用燃料電池「エネファーム」のラインアップ拡充について
- ^ [1]
- ^ 家庭用燃料電池事業体制の見直しについて
- ^ エネファーム〜エネルギーをつかう家からつくる家へ〜 東京ガス
