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Study on hybrid utilization of renewable energy and fuel cell cogeneration system

Research Project

Project/Area Number 14550587
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Architectural environment/equipment
Research InstitutionHOKKAIDO UNIVERSITY

Principal Investigator

KUBOTA Hideki  Hokkaido Univ., Grad.School of Eng., Prof., 大学院・工学研究科, 教授 (90002930)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) NAGANO Katsunori  Hokkaido Univ., Grad.School of Eng., Assoc.Prof., 大学院・工学研究科, 助教授 (80208032)
YOKOYAMA Shintaro  Hokkaido Univ., Grad.School of Eng., Prof., 大学院・工学研究科, 教授 (90002279)
HAMADA Yasuhiro  Hokkaido Univ., Grad.School of Eng., Assoc.Prof., 大学院・工学研究科, 助教授 (40280846)
持田 徹  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40002050)
Project Period (FY) 2002 – 2003
Project Status Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help
¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2002: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
KeywordsResidential energy system / Polymer electrolyte fuel cell / Solar energy / Underground thermal utilization / Cogeneration
Research Abstract

This paper aims hybrid utilization of renewable energy and the fuel cell for a residential energy system. The following results were obtained.
(1)Three kinds of experiments applied typical electric power and hot water demands were carried out. The primary energy reduction rate of the double DSS operation to a conventional system reached 24%.
(2)The amount of the primary energy reduction in Sapporo surpassed the experimental results for the standard energy demands. Therefore, it was clarified that this system has & high degree of feasibility in the cold region.
(3)As a result of simulations on the grid-connected fuel cell cogeneration system without the reverse power flow, the optimum capacity of the fuel cell ranged from 0.8kW to 0.9kW. It is possible to miniaturize the fuel cell capacity, when the reverse power flow is accepted.
(4)Numerical simulations on detached homes, a micro-grid network system and a central system were carried out m order to reduce a reverse power flow of a grid-connected decentralized energy system and optimize the grid-connected fuel cell cogeneration system.
(5)The amount of hydrogen absorbing alloys for residential electric and heat demand was calculated. And the evaluation on the primary energy reduction rate of the system was carried out.

Report

(3 results)
  • 2003 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

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  • [Publications] 濱田靖弘: "自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの研究(第1報)固体高分子形燃料電池試験機の発電・排熱回収特性"空気調和・衛生工学会論文集. 90. 19-27 (2003)

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  • [Publications] 濱田靖弘: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第4報)"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. 353-356 (2003)

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  • [Publications] 後藤隆一郎: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第6報)"空気調和・衛生工学会北海道支部第38回学術講演会論文集. 85-88 (2004)

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  • [Publications] 羽田 豊: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第7報)"空気調和・衛生工学会北海道支部第38回学術講演会論文集. 89-92 (2004)

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  • [Publications] 辻 将行: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第8報)"空気調和・衛生工学会北海道支部第38回学術講演会論文集. 95-98 (2004)

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  • [Publications] Yasuhiro Hamada et al.: "Study on hybrid utilization of renewable energy and fuel cell for residential energy system"Transactions of the Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan (SHASE). 90. 19-27 (2003)

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  • [Publications] Yasuhiro Hamada et al.: "Study on Hybrid Utilization of Renewable Energy and Fuel Cell for Cogeneration System (Part 4)"SHASE Annual Technical Meeting. 353-356 (2003)

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  • [Publications] Ryuichiro Goto et al.: "Study on Hybrid Utilization of Renewable Energy and Fuel Cell for Cogeneration System (Part 6)"Hokkaido branch of SHASE Annual Technical Meeting. 85-88 (2004)

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  • [Publications] Yutaka Hada et al.: "Study on Hybrid Utilization of Renewable Energy and Fuel Cell for Cogeneration System (Part 7)"Hokkaido branch of SHASE Annual Technical Meeting. 89-92 (2004)

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  • [Publications] Masayuki Tsuji et al.: "Study on Hybrid Utilization of Renewable Energy and Fuel Cell for Cogeneration System (Part 8)"Hokkaido branch of SHASE Annual Technical Meeting. 95-98 (2004)

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  • [Publications] 濱田靖弘: "自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの研究(第1報)固体高分子形燃料電池試験機の発電・排熱回収特性"空気調和・衛生工学会論文集. 90. 19-27 (2003)

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  • [Publications] 濱田靖弘: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第4報)暖房・融雪システムの実験と評価"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. 353-356 (2003)

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  • [Publications] 後藤隆一郎: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第6報)燃料電池・ヒートポンプ複合システムの実験と評価"空気調和・衛生工学会北海道支部第38回学術講演会論文集. 85-88 (2004)

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  • [Publications] 羽田 豊: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第7報)寒冷地における燃料電池最適容量の解析"空気調和・衛生工学会北海道支部第38回学術講演会論文集. 89-92 (2004)

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  • [Publications] 辻 将行: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第8報)分散型システムのためのネットワーク・設備共有化の効果"空気調和・衛生工学会北海道支部第38回学術講演会論文集. 95-98 (2004)

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  • [Publications] 塩見和哉: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第9報)水素貯蔵システムの導入可能性評価"空気調和・衛生工学会北海道支部第38回学術講演会論文集. 99-102 (2004)

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  • [Publications] 後藤隆一郎: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第1報)燃料電池による電力・給湯システムの実験"空気調和・衛生工学会北海道支部第37回学術講演会論文集. 69-72 (2003)

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  • [Publications] 伊藤 健: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第2報)燃料電池の運転特性と導入効果に関する解析"空気調和・衛生工学会北海道支部第37回学術講演会論文集. 73-76 (2003)

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  • [Publications] 小杉智紀: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第3報)太陽エネルギー・燃料電池の複合利用の実験"空気調和・衛生工学会北海道支部第37回学術講演会論文集. 77-80 (2003)

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  • [Publications] 小杉智紀: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第4報)太陽エネルギー・燃料電池の適正規模と導入効果に関する解析"空気調和・衛生工学会北海道支部第37回学術講演会論文集. 85-88 (2003)

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  • [Publications] 濱田靖弘: "実証実験に基づく自然エネルギー・燃料電池活用型住宅用複合システムの開発と総合評価(第5報)暖房・融雪システムの実験と評価"空気調和・衛生工学会北海道支部第37回学術講演会論文集. 81-84 (2003)

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  • [Publications] 羽田 豊: "低粘性二次冷媒を導入した省エネルギー型搬送システムに関する研究"空気調和・衛生工学会北海道支部第37回学術講演会論文集. 213-214 (2003)

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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