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2004 Fiscal Year Final Research Report Summary

Study of optimization of a fuel cell system for cold region houses with geo-thermal heat pump

Research Project

Project/Area Number 15510078
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Environmental technology/Environmental materials
Research InstitutionTomakomai National College of Technology

Principal Investigator

OBARA Shin'ya  Tomakomai National College of Technology, Associate Professor, 助教授 (10342437)

Project Period (FY) 2003 – 2004
KeywordsFuel cell / Cogeneration / Optimization / Operation plan / Heat pump / Unused energy / Save energy / Natural energy
Research Abstract

It investigated just to introduction in the cold region houses of a fuel cell cogeneration with geo-thermal heat pump.
1. The optimal operation plan of the compound energy system which composes natural-energy-sources equipment, unused energy equipment, etc., the optimal capacity, and energy loss were clarified. In this study, the method of making a model by the chromosome model which newly used the genetic algorithm although the operation pattern of an energy system is analyzed was proposed. Furthermore, the operation plan was performed using the energy demand pattern of the individual houses in Sapporo, and output change of a solar module and the relation of the operation cost of a system were clarified.
2. The energy network was composed from two or more fuel cell cogeneration, and it investigated about the energy-saving effect at the time of connecting the natural-energy-sources equipments with load fluctuation or output change to this network. In an energy network, each fuel system o … More f hydrogen and oxygen of the small fuel cell installed in the house, and exhaust heat and each output system of electric power are connected with piping and a power line to other fuel cells, and operation which cooperated for the purpose of minimization of operation cost is performed. In this study, the analysis method of this system was considered, the energy demand pattern of the individual house in Tokyo was installed, and it applied to the fuel cell network system formed in five buildings.
3. The method of reducing the capacity of a fuel cell facility was proposed with a water electrolysis system. In this system, the water electrolyzer set in the machinery room at the time of low load is operated, compression storage of hydrogen and the oxygen is carried out, these are released to a network at the time of high load, and it generates electricity by a fuel cell. Capacity reduction of the fuel cell equipment was tried by operating such load equalization. Although this method is based also on a load pattern, it is expected that a big effect is in reduction of fuel cell installed capacity. Less

  • Research Products

    (51 results)

All 2005 2004 2003 Other

All Journal Article (51 results)

  • [Journal Article] Study on Small-Scale Fuel Cell Cogeneration System with Methanol Steam Reforming Considering Partial Load and Load Fluctuation.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the ASME, Journal of Energy Resources Technology. (印刷中)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Study of efficiency improvements in a fuel-cell-powered vehicle using water electrolysis by recovering regeneration energy and avoiding partial load operation2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the ASME, Journal of Fuel Cell Science and Technology. Vol.2(印刷中)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Study on Improvement in Effciency of Partial Load Driving of Installing Fuel Cell Network with Water Electrolysis Operation2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Intemational Joumal of Energy Research (印刷中)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 水電解が可能な住宅用燃料電池のネットワーク化による部分負荷運転時の効率向上に関する検討2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B編 71(701)

      Pages: 237-244

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 負荷平準化による燃料電池設備容量の低減と熱エネルギの放熱損失を考慮した燃料電池ネットワークシステムの検討2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B編 71(702)

      Pages: 666-673

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 燃料電池エネルギネットワークでの熱供給配管の経路計画2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B編 71(704)

      Pages: 1169-1176

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 負荷応答特性を考慮した小型燃料電池コジェネの導入計画(電力出力に関する応答特性)2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B編 (印刷中)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 水電解を用いて容量低減を行う燃料電池システムの検討2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空気調和・衛生工学会論文集 第96巻

      Pages: 11-19

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 住宅用燃料電池の運転コストの見積もり(第1報 電力に関する過渡応答特性の考慮)2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空気調和・衛生工学会論文集 第98巻(印刷中)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 燃料電池エネルギーネットワークの放熱量の見積もりと配管経路の探索2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本冷凍空調学会論文集 Vol.22,No.1.

      Pages: 13-24

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 電力の過度応答特性を考慮したヒートポンプ併用形燃料電池コジェネの開発2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本冷凍空調学会論文集 Vol.22,No.2(印刷中)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 住宅用燃料電池コジェネレーションの導入計画2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      エネルギー・資源学会誌 Vol.26,No.1

      Pages: 68-74

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 家庭用燃料電池の出力応答に関する研究2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空調衛生工学会北海道支部,第39回学術講演会論文集

      Pages: 131-134

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 分散配置した燃料電池コジェネの温水配管経路計画2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空調衛生工学会北海道支部,第39回学術講演会論文集

      Pages: 135-138

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 燃料電池既設住宅のネットワーク2005

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空調衛生工学会北海道支部,第39回学術講演会論文集

      Pages: 103-106

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Study on Small-Scale Fuel Cell Cogeneration System with Methanol Steam Reforming Considering Partial Load and Load Fluctuation.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the ASME, Journal of Energy Resources Technology (in press)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Study of efficiency improvements in a fuel-cell-powered vehicle using water electrolysis by recovering regeneration energy and avoiding partial load operation.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the ASME, Journal of Fuel Cell Science and Technology Vol.2 (in press)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Study on Improvement in Efficiency of Partial Load Driving of Installing Fuel Cell Network with Water Electrolysis Operation2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      International Journal of Energy Research (in press)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Route planning and estimate of heat loss of hot water transportation piping for fuel cell local energy network.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Proceedings of International Symposium on New Refrigerants and Environmental Technology 2004, The Japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association (JRAIA)

      Pages: 225-227

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Study of independence energy system for individual house installed by the water electrolysis by fuel cell cogeneration and solar modules.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSME, B(in Japanese) 70(692)

      Pages: 1028-1035

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Study on Improvement in Efficiency of Partial Load Driving of Installing Fuel Cell Network with Water Electrolysis Operation.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSME, B(in Japanese) 71(701)

      Pages: 237-244

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Study of Fuel Cell Network System in Consideration of Reduction of Fuel Cell Capacity Using Load Equalization and Heat Release Loss.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSME, B(in Japanese) 71(702)

      Pages: 666-673

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Route Planning of Heat Supply Piping of Fuel Cell Energy Network.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSME, B(in Japanese) 71(704)

      Pages: 1169-1176

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Route planning and estimate of heat loss of hot water transportation piping for fuel cell local energy network.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSRAE(in Japanese) Vol.22 No.1

      Pages: 13-24

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Development of Fuel Cell Co-generation System with Heat-pump System in Consideration of Transient Response of Electric Power.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSRAE(in Japanese) Vol.22 No.2(in press)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Operational planning of small-scale fuel cell co-generation system for houses.2005

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Journal of Energy and Resources(in Japanese) Vol.26 No.1

      Pages: 68-74

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] 燃料電池コジェネレーション及び太陽光発電による水電気分解を伴う住宅用自立ネルギシステムの検討2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      目本機械学会論文集B編 70(692)

      Pages: 1028-1035

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 遺伝的アルゴリズムによる燃料電池およびヒートポンプ複合システムの多目的運用計画2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空気調和・衛生工学会論文集 第91巻

      Pages: 65-75

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 発電または水電解の運転選択が可能な複数燃料電池のネットワーク運用計画2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空気調和・衛生工学会論文集 第94巻

      Pages: 25-34

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 遺伝的アルゴリズムによる燃料電池コジェネレーション,太陽光発電およ地中採熱ヒートポンプ複合システムの動的運用計画2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本冷凍空調学会論文集 Vol.20,No.4

      Pages: 49-60

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 土壌熱源ヒートポンプにより部分負荷状態を改善する燃料電池ネットワークの検討2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本冷凍空調学会論文集 Vol.21,No.3

      Pages: 19-30

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Route planning and estimate of heat loss of hot water transportation piping for fuel cell local energy network2004

    • Author(s)
      Obara, S
    • Journal Title

      Proceedings of International Symposium on New Refrigerants and Environmental Technology 2004, The Japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association (JRAIA)

      Pages: 225-227

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 水電解が可能な住宅用燃料電池のネットワーク化による部分負荷運転時の効率向上に関する検討2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空調衛生工学会北海道支部,第38回学術講演会論文集

      Pages: 93-94

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 燃料電池コジェネレーション及び太陽光発電による水電気分解を伴う自立エネルギシステムの検討2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      空調衛生工学会北海道支部,第38回学術講演会論文集

      Pages: 103-104

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 水電解が可能な住宅用燃料電池のネットワーク化による部分負荷時の効率改善に関する検討2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      第23回エネルギー資源学会研究発表会講演論文集

      Pages: 163-166

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 回生エネルギの再利用と部分負荷運転時の効率改善を水電解で行う燃料改質型燃料電池自動車の検討2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会,講演論文集 Vol.3

      Pages: 281-282

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 水電解が可能な住宅用燃料電池のネットワーク化による部分負荷運転時の効率向上2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会,講演論文集 Vol.5

      Pages: 191-192

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 負荷平準化による燃料電池設備容量の低減と温水配管経路を考慮した燃料電池ネットワークの検討2004

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      2004年度日本冷凍空調学会年次大会講演論文集 B307

      Pages: A102-1-A102-4

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Multiple-purpose Operational Planning of Fuel Cell and Heat Pump Compound System using Genetic Algorithm.2004

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of SHASE(in Japanese) No.91

      Pages: 65-75

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Operational Planning of Fuel Cell Co-generation Network with the Selection Means of Power Generation and Water Electrolysis.2004

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of SHASE(in Japanese) No.94

      Pages: 25-34

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Investigation of capacity reduction of a fuel cell system by water electrolysis operation.2004

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of SHASE(in Japanese) No.96

      Pages: 11-19

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Estimation of Driving Cost of Fuel Cell System for Individual Houses, Part 1 Consideration of Transient Response Character of Electric Power.2004

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of SHASE(in Japanese) No.98(in press)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] The dynamic operation planning by genetic algorithm of system constituted from fuel cell cogeneration, solar modules and geo-thermal heat pump.2004

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSRAE(in Japanese) Vol.20 No.4

      Pages: 49-60

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Study on improving partial load by connecting geo-thermal heat pump system to fuel cell network.2004

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSRAE(in Japanese) Vol.21 No.3

      Pages: 19-30

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Operational Optimization and Scheduling of Multi-kind Small Capacity Energy Devices for Cold Region Houses2003

    • Author(s)
      Obara, S
    • Journal Title

      Themlal Energy Storage 2003 (Prooeedings of 9th ITES) Vol.11

      Pages: 297-302

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 燃料電池及び未利用・自然エネルギ複合システムの動的協調運転と運用計画2003

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      第37回空気調和・冷凍連合講演会,講演論文集

      Pages: 191-194

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 遺伝的アルゴリズムによる燃料電池およびヒートポンプ複合システムの多目的運用計画2003

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      平成15年度空気調和・衛生工学会学術講演会

      Pages: 513-516

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 燃料電池コジェネ及び太陽光発電による水電気分解を伴う自立エネルギシステムの検討2003

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      日本機械学会北海道支部第43回講演会

      Pages: 130-131

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 遺伝的アルゴリズムによる燃料電池コジェネレーション,太陽光発電およ地中採熱ヒートポンプ複合システムの動的運用計画2003

    • Author(s)
      小原 伸哉
    • Journal Title

      平成15年度日本冷凍空調学会学術講演会講演論文集 B307

      Pages: 1-4

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Operational Optimization and Scheduling of Multi-kind Small Capacity Energy Devices for Cold Region Houses.

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Thermal Energy Storage 2003 (Proceedings of 9th ITES) vol.11

      Pages: 297-302

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Installation Planning of Small-Scale Fuel Cell Cogeneration in Consideration of Load Response Characteristics (Load Response Characteristics of Electric Power Output)

    • Author(s)
      Shin'ya OBARA
    • Journal Title

      Transactions of the JSME, B(in Japanese) (in press)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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Published: 2006-07-11  

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