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トヨタ 元町工場で燃料電池とマイクロガスタービンを組み合わせたハイブリッド発電システムの実証運転を開始

2017年4月30日

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トヨタ自動車は、固体酸化物形燃料電池(以下、燃料電池)とマイクロガスタービン(発電出力が小さい小型ガスタービン)を組み合わせた加圧型複合発電システム(以下、ハイブリッド発電システム)を、愛知県豊田市の元町工場敷地内に設置し、実証運転を開始した。今回の実証は、本システムを工場の自家発電設備として使用し、エネルギー効率、運転性、耐久性を検証・評価することを目的としている。

ハイブリッド発電システムは、天然ガスを改質して取り出した水素と一酸化炭素を使い、燃料電池とマイクロガスタービンのそれぞれで発電する二段階の発電機構を採用しており、定格出力は250kWである。加えて、発電で生じる排熱をエネルギーとして活用するコージェネレーション(熱電併給)を採用。

二段階の発電により高い発電効率(55%)を達成するとともに、コージェネレーションの採用により総合効率(65%)を高めており、低炭素社会実現に向けた有効な技術と位置付けている。なお、発電された電力と排熱は元町工場内で使用する。

今回導入したハイブリッド発電システムは、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「円筒形SOFC-マイクロガスタービンハイブリッドシステムの市場投入に向けた技術実証」(業務用の固体酸化物形燃料電池SOFC実用化に向け、同システムの開発および初期導入を助成するもの)の一環として実施するもので、トヨタおよびトヨタ子会社である株式会社トヨタタービンアンドシステムと三菱日立パワーシステムズ株式会社が共同開発した。

トヨタは、今回のハイブリッド発電システムの導入と実証結果などを踏まえ、工場内での効率的水素活用技術の開発と導入を進め、2015年に発表した「トヨタ環境チャレンジ2050」の一つである、「工場CO2ゼロチャレンジ」の実現に向け、工場CO2排出量低減の取り組みを着実に進めていく。

<参考 : 燃料電池の違い>

【ハイブリッド発電システムの概要】

  1. 天然ガス(CH4)を燃料電池内で改質し、水素(H2)と一酸化炭素(CO)を取り出す
  2. マイクロガスタービンから送り込まれた加圧空気の酸素(O2)と水素・一酸化炭素の化学反応により、燃料電池で発電する
  3. 燃料電池での発電に使用しなかった排燃料(水素など)と高温・高圧排気を、マイクロガスタービンへ送る
  4. マイクロガスタービンで排燃料を燃焼させ、タービンを回して発電する
  5. 燃焼によって生じる排ガスから排熱を回収する

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