Apr. 26, 2017

トヨタ自動車、元町工場でハイブリッド発電システムの実証を開始

-燃料電池とマイクロガスタービンを組み合わせ、高い発電効率を達成-

 

 トヨタ自動車(株)(以下、トヨタ)は、固体酸化物形燃料電池*1(以下、燃料電池)とマイクロガスタービン*2を組み合わせた加圧型複合発電システム(以下、ハイブリッド発電システム)を、愛知県豊田市の元町工場敷地内に設置し、実証運転を開始した。今回の実証は、本システムを工場の自家発電設備として使用し、エネルギー効率、運転性、耐久性を検証・評価することを目的としている。

 ハイブリッド発電システムは、天然ガスを改質して取り出した水素と一酸化炭素を使い、燃料電池とマイクロガスタービンのそれぞれで発電する二段階の発電機構を採用しており、定格出力は250kWである。加えて、発電で生じる排熱を、エネルギーとして活用するコージェネレーション(熱電併給)を採用している。
 二段階の発電により、高い発電効率(55%*3)を達成するとともに、コージェネレーションの採用により、総合効率(65%)を高めており、低炭素社会実現に向けた有効な技術と位置付けている。なお、発電された電力と排熱は、元町工場内で使用する。

 今回導入したハイブリッド発電システムは、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「円筒形SOFC-マイクロガスタービンハイブリッドシステムの市場投入に向けた技術実証」*4の一環として実施するもので、トヨタおよびトヨタ子会社である株式会社トヨタタービンアンドシステムと三菱日立パワーシステムズ株式会社が共同開発した。

 トヨタは、今回のハイブリッド発電システムの導入と実証結果などを踏まえ、工場内での効率的水素活用技術の開発と導入を進め、2015年に発表した「トヨタ環境チャレンジ2050」の一つである、「工場CO2ゼロチャレンジ」の実現に向け、工場CO2排出量低減の取り組みを着実に進めていく。

*1 固体酸化物形燃料電池(SOFC : Solid Oxide Fuel Cell)は、電解質としてイオン電導性セラミックスを用いており、作動温度は、700~1,000℃。
ご参考 : 燃料電池の違い
  固体酸化物形燃料電池 固体高分子形燃料電池
作動温度 高温(700℃~1,000℃) 低温(70℃~90℃)
用途 小規模(家庭用)から、大規模(工場電源)まで幅広い 小規模(家庭用、自動車電源)に適する
特徴
  • 高い発電効率
  • 触媒に白金が不要
  • 作動温度が低温
  • 起動と停止が容易
*2 マイクロガスタービン(MGT : Micro Gas Turbine)は、発電出力が小さい、小型ガスタービン。
*3 発電した電力量から所内電力(発電に必要な補器の動力)を差し引いた電力量に相当。
*4 業務用の固体酸化物形燃料電池(SOFC)実用化に向け、同システムの開発および初期導入を助成するもの。
 
NEDOホームページ
http://www.nedo.go.jp/
NEDOプレスリリース
http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100763.html
ハイブリッド発電システムの概要
ハイブリッド発電システムの概要
1
天然ガス(CH4)を燃料電池内で改質し、水素(H2)と一酸化炭素(CO)を取り出す
2
マイクロガスタービンから送り込まれた加圧空気の酸素(O2)と水素・一酸化炭素の化学反応により、燃料電池で発電する
3
燃料電池での発電に使用しなかった排燃料(水素など)と高温・高圧排気を、マイクロガスタービンへ送る
4
マイクロガスタービンで排燃料を燃焼させ、タービンを回して発電する
5
燃焼によって生じる排ガスから排熱を回収する

以上

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