2006 Fiscal Year Annual Research Report
水素供給装置分離と可変熱電出力比を導入した住宅用燃料電池システムの開発と実証実験
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18560573
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
濱田 靖弘 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (40280846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近久 武美 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (00155300)
須田 孝徳 北海道大学, 大学院工学研究科, 助手 (50301940)
中村 真人 北海道大学, 大学院工学研究科, 技術専門職員 (60374592)
桑原 浩平 北海道大学, 大学院工学研究科, 助手 (40374582)
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| Keywords | 燃料電池 / 水素 / コージェネレーション / 再生可能エネルギー |
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| Research Abstract |
平成18年度は,定置式固体高分子形燃料電池の運転実績とその評価,それらに基づく起動エネルギー・負荷追従特性・季時別運転特性の究明,数g規模の水素吸蔵合金による貯蔵・回収特性の基礎実験,実大規模の水素供給装置と純水素駆動型燃料電池の複合実証実験,燃料電池スタックセパレータ内可視化による凝縮・凍結現象の解明,熱電出力比可変式コージェネレーションシステムの開発と実証実験,低温排熱駆動型吸収式冷房システムの導入シミュレーションなどを主たる課題として,以下の要領で研究を行った.
(1)定置式固体高分子形燃料電池の実証実験に基づく起動エネルギー・負荷追従時のエネルギー消費量評価と水素供給システム分離時のエネルギー削減効果の究明
積雪寒冷地の住宅における照明他・給湯・暖冷房・融雪等最適エネルギーシステムに関して,定置式固体高分子形燃料電池の実証実験を実施した.
(2)常温・常圧領域で別途エネルギー入力を必要としない低速水素吸放出システムの開発
家庭用の燃料電池利用の観点から求められる水素吸放出速度は,従来の水素吸蔵合金開発のターゲットレベルと比較して極めて低速度であり,新しいシステムを構築した.
(3)実規模の水素供給装置の試作および純水素駆動型燃料電池の複合システム構築と実証実験
(2)の検討結果に基づき,家庭用固体高分子形燃料電池に求められる貯蔵容量を算定し,実大規模(数十kg程度)の水素供給システムを構築した.
(4)燃料電池排熱利用を想定した低温排熱駆動型吸収式冷房システムのシミュレーションコードの開発とシステム成立要件の検討
夏期の燃料電池排熱の積極的活用方策の一っとして,低温排熱駆動型吸収式冷房の可能性をシミュレーションにより明らかにした.
(5)積雪寒冷地熱需要特性に適応する熱電出力比可変式コージェネレーションシステムの開発と実証実験
冬期の熱需要は,暖房需要・雪処理対策を含めると中間期・夏期と比較して極めて大きくなる,この対応策として,燃料電池発電出力により駆動する小容量ヒートポンプを導入した場合の省エネルギー効果を明らかにした.
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