2009.05.05

NTT 3キロワット級業務用燃料電池を開発

File No.113
 日  付:2009年4月21日 日本経済新聞社 
 用  途:業務用燃料電池
 種  類:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:都市ガス
 製  造:日本電信電話株式会社、東邦ガス株式会社、住友精密工業株式会社
 内  容:世界最高レベルの発電効率 59%(LHV)を達成
 実用化年:2~3年後の実用化を目指す

 <ニュースを読む>
 NTTと東邦ガス、住友精密工業は20日、発電効率が世界最高レベルとなる業務用の燃料電池を開発したと発表した。都市ガスを燃料に高効率で発電。光熱費を抑えられ、二酸化炭素(CO2)の排出を抑制できる。
コンビニエンスストアやファミリーレストランなどでの利用を見込む。2、3年後の実用化を目指す。開発した燃料電池は都市ガスから得た水素を空気中の酸素と反応させて発電するタイプ。
板状の発電素子を数十枚重ねたものを、熱を逃がさない装置に入れた。

 出力は3キロワットで、数百時間にわたり発電効率56%を維持できた。瞬間的には59%を達成した。従来の最高効率は57%だったという。数千時間の耐久性能を確認した。今後、実用レベルの数万時間まで耐久性を高め、
低コスト化する。常に一定の電力を必要とする店舗など業務向けの実用化を目指す。

 NTTにおける燃料電池の研究開発の詳細は!
 http://www.ntt.co.jp/islab/kankyo/sofc/index.html

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2008.05.01

SOFCプロジェクト固体酸化物形燃料電池実証研究

File No.103
 日  付:2008年4月23日 財団法人新エネルギー財団
 用  途:家庭用燃料電池・業務用燃料電池
 型  式:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:都市ガス、LPガス、灯油
 製  造:京セラ株式会社
      新日本石油株式会社
      TOTO株式会社 
 開発内容:平成20年度の固体酸化物形燃料電池実証研究
 関連項目:File No.93  
<ニュースを読む>
財団法人新エネルギー財団(NEF)は、平成19年度から独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)の助成を受け、「固体酸化物形燃料電池実証研究」を実施しています。この度、平成20年度の「システム提供者」、「設置・運転試験者」の採択を決定しましたので発表いたします。
平成20年度の固体酸化物形燃料電池実証研究の「システム提供者」および「設置・運転試験者」の公募を、本年3月25日から4月15日まで実施いたしました。期間内に応募のあった各申請者について、本事業の評価委員会において、総合的に審議した結果、「システム提供者」3社36台、「設置・運転試験者」7社36サイトを採択することといたしました。

燃料電池システムの出力としては、0.7kW、9kWの2種類で、燃料としては、都市ガス、LPG、灯油の3種により運転される計画です。本事業では、今後、固体酸化物形燃料電池システム(SOFCシステム)の多様な実負荷環境下での実証データを取得し、最新技術レベル及び技術的問題点を把握し、SOFCシステム普及のための今後の技術開発課題を抽出していきます。


平成20年度「固体酸化物形燃料電池実証研究」

運転試験者 SOFCシステム 燃料種  台数 定格出力 
大阪ガス     京セラ     都市ガス   25  0.7KW
東京ガス     京セラ     都市ガス    2  0.7KW
北海道ガス   京セラ     都市ガス    1  0.7KW
西部ガス     京セラ     都市ガス    1  0.7KW
新日本石油    新日本石油   LPG     2  0.7KW
新日本石油    新日本石油   灯油     1  0.7KW
TOTO       TOTO     都市ガス    2  0.7KW
TOTO       TOTO     都市ガス    1  9KW
東京電力     京セラ     都市ガス    1  0.7KW
                    合計     36台
 
固体酸化物形燃料電池(SOFC)に関するパンフレットをご紹介します。
SOFCプロジェクト

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2007.08.15

固体酸化物形燃料電池の実証研究

 File No.93
 日  付:2007年7月10日 日本経済新聞社
 用  途:1キロワット級家庭用燃料電池
 型  式:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:都市ガス、LPガス、灯油
 製  造:京セラ株式会社
      新日本石油株式会社
      TOTO株式会社 
 開発内容:新エネルギー財団は、従来品に比べて発電効率を
      25%高められるSOFCの実証試験を始める。 

<ニュースを読む>
次世代型燃料電池 実証研究へ 7月9日 NHKニュース

新日本石油によりますと、実証研究は、ことし12月から始められ、灯油とプロパンガスから取り出した水素を、酸素と反応させて発電します。
従来の燃料電池に比べ、水素を取り出す装置の構造が単純で、発電効率がより高いほか、発電の際に発生する熱を利用して得られる温水の温度も、これまでの最高65度から100度近くにまで上げることができるということです。
新日本石油では、この燃料電池を一般住宅に実際に設置して、半年から1年間かけて実証研究を行い、機器の耐久性などを確認することにしています。
この実証研究は、新エネルギー財団が各企業に助成する形で行われ、新日本石油のほかに「京セラ」や「TOTO」など6社が、都市ガスを原料にした同じタイプの燃料電池の研究を進める計画です。
燃料電池が普及するには、導入の費用を安くすることや、装置の小型化などの課題も多く、今回の研究を通じて普及に向けた技術開発が進むかどうかが注目されます。

平成19年度「固体酸化物形燃料電池実証研究」

運転試験者 SOFCシステム 燃料種  台数 定格出力 
大阪ガス     京セラ     都市ガス   20  1KW級
東京ガス     京セラ     都市ガス    3  1KW級
北海道ガス   京セラ     都市ガス    1  1KW級
西部ガス     京セラ     都市ガス    1  1KW級
新日本石油    新日本石油   LPG     1  1KW級
新日本石油    新日本石油   灯油     1  1KW級
TOTO       TOTO     都市ガス    2  2KW級
                    合計     29
出力:1KW級 (原則として0.5~10KW程度)

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■SOFCコージェネレーションシステムの仕様
【発電ユニット】
メーカー 京セラ株式会社   http://www.kyocera.co.jp/
使用ガス 都市ガス
発電出力 定格 700W
発電効率 定格 45%(LHV)
排熱回収熱量 定格 470W
排熱回収効率 定格 30%(LHV)
排熱回収温度 定格 75℃

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2007.04.01

NGK日本特殊陶業 角砂糖大の燃料電池

File No.89
 日  付:2007年3月30日日本経済新聞社
 用  途:携帯用燃料電池
 種  類:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:水素
 製  造:産業技術総合研究所 日本特殊陶業株式会社
 開発内容:セラミックスを使って角砂糖大の燃料電池を開発

 <ニュースを読む>
 今回の成果は、SOFCの空気側電極材料としても使われているランタンコバルト系セラミックスを集積用構造体に用い、その微構造制御を最適化したことにより成功した。この成功により、600℃以下の低温動作でも1立方センチメートル当たり2W以上の出力を有する超小型キューブ式SOFCユニット技術が確立できたといえる。また、この技術は基本的なセラミック成型方法を利用しているので量産化にも適している。

 実際に作製したマイクロSOFCキューブは角砂糖大の1立方センチメートルの体積を有し、直径が0.8~2mmのチューブ型マイクロSOFCが内部に集積されている構造である。東邦ガスは550℃の運転温度において2mm径のチューブ型マイクロSOFCキューブに水素を流して性能試験を行った。その結果、2W以上の電力が得られることが実証された。550℃の運転温度で、電流4.5Aの時、僅か1立方センチメートルの体積から2Wを超える出力を発電できることが分かる。この結果は600℃以下での運転における単位体積当たりの燃料電池特性として世界最高レベルであるとともに、このユニットが燃料・空気の通路を有した本格的な世界最小のマイクロチューブSOFCキューブであることになる。

 本開発のマイクロSOFCキューブの実現によってマイクロSOFCのスタック化が容易になり、小型移動機器用電源の数10Wクラス(体積寸法:数10立方センチメートル)から、自動車用補助電源、家庭用電源へ適用可能な数kWクラス(体積寸法:数1000立方センチメートル)までのスタック、モジュールへの展開が可能となり、SOFCを家庭用の分散電源や移動電子機器用電源、自動車補助電源等への応用を加速するものと考えられる。
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 (出典:日本特殊陶業ニュースリリース 2007年3月29日)

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2007.01.29

世界で最小クラスのSOFC

 File No.88
 日  付:2007年1月25日日本経済新聞社
 用  途:家庭用燃料電池
 種  類:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:都市ガス
 製  造:大阪ガス株式会社 京セラ株式会社
 開発内容:都市型小規模住宅にも設置可能な出力700Wの
       燃料電池コージェネレーションシステムを開発
 実用化年:2008年度に商品化を目指す。
 <ニュースを読む>
 大阪ガスと京セラは、個人住宅向けの燃料電池コージェネレーション(熱電併給)システムを共同で2008年度に商品化すると発表しました。両社はこれまで1キロワットを発電するコージェネシステムを共同開発して実証試験を行ってきました。より小型で住宅でも環境性・経済性のメリットを充分に発揮できる700ワットの機種に変更して商品化します。
 本システムの特長は以下のとおりです。

 1. 発電ユニットの大幅な小型化を実現
 (1) セルの薄型化とセルスタックのコンパクト化
 厚みを3mmから2mmに薄型化した新型セルを開発するとともに、セルスタック(セルの集合体)の構成を、従来の200セルから126セルにすることで、大幅なコンパクト化を実現しました。
 (2) 発電ユニットの構成の簡素化
 発電モジュール(セルスタックや改質器が内蔵された金属性の容器)へ空気を供給するための空気導入部を、発電モジュールの筐体と一体構造とすることなどにより、発電ユニットの構成を簡素化しました。
 これらの結果、発電ユニットは、1kW機に比べ容積で約50%の小型化を実現しました。

 2. 排熱利用給湯暖房ユニットの薄型化
 貯湯タンク容量の適正化や補助ボイラーのレイアウトを変更し、都市型小規模住宅への設置に適した奥行き330mmの薄型排熱利用給湯暖房ユニットを開発しました。

 3. 発電出力700W機で、発電効率45%(AC送電端効率、LHV)、排熱回収効率30%以上を達成
 設置性向上のための小型化と、お客さまの経済性、環境性のメリットの創出を検討し、定格出力を1kWから700Wに変更しました。この新型機での性能評価を実施した結果、開発目標の発電効率45%以上、排熱回収効率30%以上を達成しました。

大阪ガス株式会社プレスリリース
http://www.osakagas.co.jp/Press/pre07/070125.htm

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2006.11.14

SOFCセルの開発

 File No.87
 日  付:2006年10月30日 日本経済新聞社
 用  途:家庭用業務用燃料電池
 型  式:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:水素
 製  造:三重県科学技術振興センター工業研究部 三重大学 三菱化学株式会社 株式会社ミヤオカンパニーリミテド
 開発内容:含浸(がんしん)修飾した高性能電極を有する固体酸化物形燃料電池セルの開発

 <ニュースを読む>
 三重県は、燃料電池の実用化研究を加速しています。燃料電池関連技術を集積し四日市コンビナート再生や地場の陶磁器産業振興に役立てる戦略です。

 戦略その1. 家庭用燃料電池の実証試験を実施する企業に対して、その経費を半額補助する制度を創設。民間企業10社が参加した実証試験も今年で3年目、来年度からは次の段階に進む施策を検討中です。

 戦略その2. 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が、「新エネルギー技術開発プログラム」の一環として実施する「固体高分子形燃料電池実用化戦略的技術開発」事業に参画
 本研究プロジェクトの拠点として、科学技術振興センター工業研究部窯業研究室敷地内に「三重県燃料電池研究センター」を設置し、「水管理によるセル劣化対策の研究」を開始しています。

 戦略その3. 経済産業省の「平成18年度地域新生コンソーシアム研究開発事業」として三重県が提案していた「含浸(がんしん)修飾した高性能電極を有する固体酸化物形燃料電池セルの開発」が採択されました。
 この研究開発事業では、含浸法により電極を触媒等で高性能化し、従来1000℃程度で作動していた温度を650~750℃にまで下げても十分な性能を示す、燃料電池を開発します。このような燃料電池を開発することで、耐熱部材のコスト削減や耐久性の向上が図れます。

 三重県科学技術振興センターメールマガジン 第115号
 http://blog.mag2.com/m/log/0000078823/107592568.html

 三重県水素エネルギー総合戦略会議
 http://www.pref.mie.jp/sshuseki/hp/kaigi/index.html

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2006.09.02

SOFCとマイクロガスタービンの複合発電運転に成功

 File No.82
 日  付:2006年8月2日 三菱重工ニュース第4493号
 用  途:業務用燃料電池
 型  式:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:都市ガス
 製  造:三菱重工業株式会社 長崎造船所
 開発内容:固体酸化物形燃料電池(SOFC)とマイクロガスタービン(MGT)とを組み合わせた複合発電システムの実証運転に国内で初めて成功した。
 実用化年:10月から200kW級の複合発電システムの製造に着手し、その後さらなる大容量高効率化をめざす。

 <ニュースを読む>
 SOFCは、都市ガスを改質して取り出す水素と空気を反応させ、直接、電力が発生するセラミック製の燃料電池です。このSOFCから、化学的に未反応のまま排出される水素と900~1,000℃の高温の空気をMGTに投入してさらに発電させたのが今回の複合発電システムです。
 三菱重工は、原子力発電や事業用火力発電システムの高効率化などに加え、将来的には、このSOFCを使った複合発電システムの大容量化をCO2削減の切札と位置づけています。特に、天然ガス燃料では、ガスタービン複合発電と組み合わせて60~70%、石炭燃料では、石炭ガス化複合発電(IGCC)と組み合わせて55~60%に達する発電効率が期待されるため、“SOFC+ガスタービン+蒸気タービン”複合発電システム開発へ向けた技術の確立を加速していきます。
 今回のSOFC/GTコンバインドシステムは、75kW、発電効率50%以上です。

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2006.04.24

低温作動固体酸化物形燃料電池

 File No.77
 日  付:2006年4月11日 日本経済新聞社
 用  途:業務用燃料電池
 型  式:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:都市ガス
 製  造:関西電力株式会社、三菱マテリアル株式会社
 開発内容:発電能力を10キロワットに高めることに成功した。
 実用化年:2007年度末までに実用化のめどをつける。
 
 <ニュースを読む>
 関西電力と三菱マテリアルは、発電能力が10キロワットと、家庭用燃料電池に比べ大きく、発電効率を世界最高レベルの56%まで高めた、低温作動固体酸化物形燃料電池を共同開発しました。
 固体酸化物形燃料電池は、固体材料で構成されるため腐食等による性能低下が少なく、高価な貴金属を使う電極材料が不要で、長寿命、低コスト化が可能です。コンビニエンスストアやスーパーなどの店舗で使う、電気、給湯コジェネレーションシステムとして、最も有望な分散型電源です。

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2005.05.11

SOFC

 File No.62
 日  付:2005年5月9日 日本経済新聞社
 用  途:業務用燃料電池
 種  類:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:天然ガス、LPG、灯油、石炭ガス
 製  造:第一稀元素化学工業株式会社 
 開発内容:燃料電池材料ジルコニウム化合物の新工場を建設。
 実用化年:2007年秋の稼動を目指す。
 <ニュースを読む>
 第一稀元素化学工業の新工場の年生産能力は2500トン前後。すごい量ですね。固体酸化物燃料電池は、発電効率が70%と優れており、大規模火力発電所の代替電源用、分散型電源用として主に電力会社向けの需要が見込まれています。

 原子番号40ジルコニウムは、酸素分子、水素分子、窒素分子を非常に吸着しやすい金属です。ジルコニア化合物は、1000℃程度の高温になれば、酸素イオンが固体中を容易に移動できるようになります。固体酸化物燃料電池は、この性質を利用して電解質に固体イオン導電帯(安定化ジルコニアのセラミック)を用いる燃料電池です。

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2004.12.24

SOFC

File No.41
 日  付:2004年12月8日日本経済新聞社
 用  途:業務用燃料電池
 種  類:固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 燃  料:都市ガス
 製  造:東邦ガス株式会社 住友精密工業株式会社
      株式会社日本触媒
 開発内容:発電容量5~10Kw、発電効率40%以上、
      耐久性4万時間のSOFCを開発中
 実用化年:2010年ごろの商品化を目指す。
 <ニュースを読む>
 東邦ガスは、PEFCを家庭用。SOFCを業務用と位置付けています。来年開催される愛・地球博では、住友精密工業と共同開発した、1㌔㍗級SOFCを出展します。SOFCは、発電効率が高く、また作動温度が800℃と高いことから病院、レストランなどのコージェネレーションに最適と言われています。そのSOFCに使用される電解質材料は、東邦ガスが開発したスカンジア安定化ジルコニアを用いた単電池を搭載しています。高度なセラミック技術が必要なSOFC単電池の開発は、日本触媒との共同開発によるものです。日本触媒は、スイスのSulzer Hexis社との共同開発でも、ジルコニアのセラミックシートの量産化技術の確立に成功し、SOFC ヨーロッパ市場に供給実績があります。
 スイスのジュネーブには、ISOの本部があるのだけど、ISO TC197, 水素技術の情報を提供する米国圧縮ガス協会のHPをみつけました。各社必見ですよ。
 http://www.cganet.com/isotc197

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