最適化手法に基づいた家庭用固体高分子形燃料電池の導入可能性分析に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780400
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 蒲生 恵司 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (30254428)
• Keywords: 固体高分子形燃料電池 / デシカント空調 / コージェネレーション / 家庭用 / 導入可能性分析 / 最適化 / 不確実性 / ロバスト設計

Research Abstract

本研究は,固体高分子形燃料電池(PEFC)の利点・欠点を総合的に評価し,家庭用PEFCコージェネレーションの導入可能性を分析することを目的としている.特に,PEFCの排熱を冷房用に利用することを可能とするデシカント空調機と組み合わせたシステムの検討,家庭用エネルギー需要量の不確実性を考慮した場合の検討に重点を置いている.本年度は上記目的を達成するために,以下のことを行った.1.PEFCの排熱から回収された温水を想定したデシカント空調機の性能特性実験を始め,データの蓄積・整理を行っている.この実験は次年度以降も様々な外気状態において行い,本研究で構築するモデルヘ適用していく予定である.2.文献等を調査し,デシカント空調機の基本原理に基づいた数学的モデルを構築した.この成果は,エネルギー・資源学会第19回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンスで発表した.次年度以降,1で得られたデシカント空調機の実験データを用いて,本モデルの妥当性を検証する予定である.3.2で構築したモデルを用いてPEFCとデシカント空調機とを組み合わせたシステムの最適運用計画法を構築するとともに,文献等を参照して平均的エネルギー需要量を想定した延べ床面積130平米の家庭を対象とし,本システムの運用コスト面に関する効果を分析した.この成果は,日本機械学会関西支部関西学生会学生員卒業研究発表講演会にて発表する予定である.また,次年度以降,構成機器の容量も決定する最適設計計画法へと発展させる予定である.4.家庭のエネルギー需要量の不確実性を考慮するため,小規模なシステムを対象として,不確実なエネルギー需要量に対するロバスト最適設計手法の一改良を行った.今後,本システムに適用できるようにさらに改良していく予定である.