水素・燃料電池事業

Hydrogen fuel energy

水素・燃料電池について About Hydrogen and Fuel cell

再生可能エネルギーと水で創る次世代のクリーンエネルギー

私たちが使っている電気は、原子力発電所や火力発電所で大規模に発電し、発電所と消費地を送電網で結ぶ集中型のシステムで、電力網が拡大されてきました。
このような発電方法は、発電時に二酸化炭素を大量に排出するだけでなく、送電ロス、災害時の停電などが起こり、決して効率が良い発電方法であるとは言えません。
これからは、大規模な発電所だけに電力を頼るのではなく、消費地のそばで発電を行い、排熱でお湯をつくってタンクに貯め、必要なときに給湯や暖房に使うのが、エネルギーの効率利用につながるのです。
この時活躍するのが「水素」なのです。

水素・燃料電池について

①従来の大規模発電所による電力供給

発電時にCO2を排出し、送電ロスや、災害時に停電などが起こります。

②大規模太陽光発電所の欠点

一日の出力変動が大きく不安定電源であり、市街地から離れた広い土地に建設されることが多いため、送電ロスが起こります。

③再生可能エネルギーの安定化

蓄電池を用いて出力変動を吸収し、安定電力として電気を供給します。

④水電解装置

再生可能エネルギーの電力を水の電気分解によって、水素ガスに変えます。

⑤エネルギーの貯蔵・輸送

電気を水素ガスとして貯蔵します。電気とは違い、必要な場所に必要な量を供給できます。

⑥水素エネルギーの効果

燃料電池により水素エネルギーから電気を取り出します。同時に発電時の排熱を利用した温水も得ることができます。

発電のメカニズム Mechanism of power generation

水の電気分解による水素発生

水素は水の電気分解により発生させることができます。
この電気に太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーを用いれば、化石燃料に頼らないCO2フリーの水素を製造することができます。

水の電気分解による水素発生

燃料電池の仕組み

燃料電池は、水素と酸素(空気)を供給することで、水の電気分解の逆反応により発電することが出来ます。
水素と酸素の反応なので、生成物は水のみで、大気汚染の原因となるNOX, SOX, 粒子状物質(PM)などの排出がなく、排ガスがクリーンです。

燃料電池の仕組み

燃料電池セルの構造・発電のしくみ

燃料電池は、電極と電解質を組み合わせた「セル」と呼ばれる1組の単電池を、何枚も重ね合わせた「セルスタック」から電気を得ます。
1組のセルがもたらす電圧はわずかですが、たくさんのセルを重ねることで、必要な電圧と電力を得ることができます。燃料電池の場合、水素と酸素を供給する事で電気が発生します。

燃料電池セルの構造・発電のしくみ

燃料電池のタイプ

燃料電池は、水素から電気を作ることができる発電装置です。電気を使うところで発電できるため、送電ロスがありません。
また、発電時に発生する熱で水を温め、給湯や暖房に利用できます。

改良型燃料電池システム

改良型燃料電池システム

改質型燃料電池は国内で最も市場導入されている燃料電池です。各家庭に送られている都市ガスや、プロパンを改質装置を使って水素に変え、発電に利用することができます。また、再生可能エネルギーであるバイオガスを水素に改質し、発電に利用することもできます。

純水素型燃料電池システム

純水素型燃料電池システム

水素を燃料としているので、改質装置が不要です。発電に、太陽光や風力、地熱などの再生可能エネルギーから作られた水素を利用すれば、化石燃料に頼らない、CO2フリーのエネルギーが実現できます。

水素製造・燃料電池利用の事業開発・導入をご検討の方は、ぜひ一度お気軽にお問い合わせください

エネルギーソリューション事業部
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