東芝、世界最高水準94%の効率を実現したエネファーム

　東芝と東芝燃料電池システムは、総合効率94%で“世界最高水準”を謳うエネファームの新製品を、2012年3月にガス販売会社向けに発売すると発表した。一般向けには、4月2日より大阪ガスが販売する。販売価格は260万4千円。

　エネファームは、燃料のガスから水素を取り出して発電し、同時に発生した排熱によって給湯を行なうコージェネレーション(熱電併給)システム。大阪ガスでは、燃料電池発電ユニットは東芝製だが、容量200Lの排熱利用給湯暖房ユニットには長府製作所製を採用する。

エネファームは、ガスを使って発電し、その排熱で給湯を行なう商品	燃料電池発電ユニット	排熱利用給湯暖房ユニット。大阪ガスが販売するエネファームでは、長府製作所が製造する

■“世界最高水準”の総合効率で年間約6万円節約。販売価格は従来から約65万円安い

　燃料電池ユニットでは、内部構造を改良することで、エネルギーの効率を向上した点が特徴。現行品では、発電効率が35%、排熱効率が45%だったが、新製品では発電効率が38.5%、排熱効率が55.5%となった。これにより、両者を合わせた総合効率は、94%となった(いずれも都市ガス、低位発熱量基準[LHV]の場合)。東芝ではこれを“世界最高水準”としている。

　この結果、CO2排出量の削減率も向上。従来の40%から48%と、より排出量が抑えられるようになった。また大阪ガスの試算では、東芝の新型エネファームを導入すると、ガス料金は増えるものの、電気代が減るため、年間で約61,000円の光熱費が抑えられるとしている(4人家族の場合)。

燃料電池ユニットのエネルギー効率が向上。CO2排出量も削減された	効率の向上により、光熱費は年間で約61,000円抑えられるという

コスト削減にもこだわった。大阪ガスでの販売価格は、従来の約65万円安い価格となる

　また、本体のコストダウンも図った。インバーターをワンボード化したり、燃料電池部分に低コスト材料を採用するなど、燃料電池ユニットだけで従来比約30%のコストを抑えたという。この結果、大阪ガスでの販売価格は、従来の販売価格から約65万円安くなった。

　さらに、コンパクト化も実施し、給湯ユニットと合わせた設置面積は、従来の2.4平方mから、新型機では1.9平方mに小さくなった。燃料電池ユニットでは、本体裏面からのメンテナンスはいっさい行なわないため、壁にほぼ直付けの状態で設置できるという。さらに、燃料電池ユニットと給湯ユニットがそれぞれ独立したセパレート型のため、窓の下や、離れた場所など、フレキシブルに設置できるという。

　運転音については、“業界トップレベルの低騒音”という38dB。夜間の高層住宅地域並みという。

サイズも小さくなった。同社が設置した場合、設置面積は従来の2.4平方mから1.9平方mになった	運転音は、従来と比べて2dB低い38dB

　耐久性については、従来の40,000時間の倍となる80,000時間。製品寿命の10年まで、安心して使えるという。また、定期メンテナンスは、従来の2年に1回から、3年半に1回と、スパンが長くなった。作業自体も、フィルターや樹脂を交換する程度と、約30分程度で済むとのこと。

　燃料は、液化天然ガス(LNG)、液化石油ガス(LPG)に対応。このほか、長野や北海道の一部で使用されているという天然ガス(NG)や、千葉など一部で使われている12Aガスも利用できるという。さらに、水素エネルギーが活用される未来を見通して、純水素も燃料として使えるという。

寿命は80,000時間に伸びた	定期メンテナンスは、3.5年間に1回と、スパンが長くなった	利用できる燃料の種類が多い

■停電時にもエネファームが使えるシステムを検証中

現在、検証中の自立運転システムの概要

　新製品ではさらに、停電時などにも使えるよう、燃料電池の自立運転システムの導入が検討されている。

　一般的なエネファームは、停電時には発電できない。しかし東芝の自立運転システムでは、発電中に停電した場合、自動的に電力系統への接続を断ち、専用のコンセントに接続した機器に電力を供給するという。

東芝燃料電池システム 永田裕ニ技師長

　「震災以降、自分たちでエネルギーを確保しようという機運が高い。しかし、燃料電池のシステムに、さらに緊急時用の外部バッテリーを導入するとなると、今度は価格が高くなる。停電の頻度を考えると、コストはあまりかけられない。そこで、蓄電池と燃料電池を組み合わせるのではなく、燃料電池だけで自立運転を実現するシステムとした」(東芝燃料電池システム 永田裕ニ技師長)

　なお、この自立運転については、開発は完了しているものの、現在のステータスは「検証中」となっており、今回の発表時点では、新しいエネファームに搭載されない。検証が完了次第、オプション品などで、自立運転機能を実機に搭載していくという。

　本体サイズは、燃料電池ユニットが780×300×1,000mm(幅×奥行き×高さ)で、発電出力は250W～700W。長府製作所製の給湯ユニットは、サイズが750×440×1,760mm(同)。貯湯容量は200Lで、貯湯温度は約60℃。

■電力不足の影響で、エネファームの販売数が増加

従来のシステムとエネファームの比較。熱が給湯に利用できることで、一次エネルギーの94%が使えることになる

　永田技師長はまた、エネファームを導入することのメリットについて、エネルギーがロスなく使える点を指摘した。

　「エネファームは、電気を使うところで電気を作る、地産地消の究極の分散型発電システム。例えば火力発電の場合、投入した一次エネルギーのうち、家庭に届くまでに全エネルギーの60%が排熱や送電のロスとなるが、この新しいエネファームなら、発電効率は火力並みの38.5%で、排熱の55.5%も給湯に利用できる。ロスとなるエネルギーは、利用困難な6%の排熱だけで済む」

東芝　執行役常務　電力システム社　前川治統括技師長

　また、東芝の発電部門である、電力システム社の前川治統括技師長は、東芝のエネファームが、全国40社のガス事業者に販売されてきた実績を披露。新製品についても、「地域の事業者に拡販を進めていきたい」と意欲を示した。

　販売数については、東日本大震災による電力不足の影響を受けて、好調という。

　「2009年度、2010年度のエネファームは、合わせて約4,000台強の売上だったが、2011年度現在で、約6,500台の売上を記録した。例年に比べると、台数は顕著に増えている。この流れを続けていきたい」(前川氏)

　東芝では、今後も商品の開発と販売を強化することで、販売数を2012年度は1万5千台、2015年度には5万台の達成を目指している。

これまでの東芝エネファームの納入実績と保守拠点	販売台数の目標。2012年度は1万5千台、2015年度には5万台を目指している