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燃料電池(5kW級)の発電効率、65%に到達 東京ガス、新技術3つ導入

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東京ガス(東京都港区)は5月23日、家庭用や業務用に実用化されている固体酸化物形燃料電池(SOFC)の発電効率をさらに向上させる技術を開発し、世界で初めて5kW級の出力規模にてAC発電効率65%相当を実証したと発表した。

今回開発したSOFCの高効率化技術は、投入した燃料をより多く発電に利用する2つの技術と、少ない未利用燃料において熱自立する技術の、計3つの技術を組み合わせている。

投入した燃料をより多く発電に利用する技術

一般的なSOFCでは、劣化を防ぐために、投入した燃料の20%程度は発電に利用していなかった。本技術では、SOFCスタック(セルを直列積層して結合した構造体)を二段化し、一段目のSOFCスタックの発電後のガスを、一段目より必要とする燃料が少なくてもよい「小さな二段目のSOFCスタックの発電に再利用」する。

これにより全体としては発電に利用する燃料を多くすることが可能となり、発電効率の向上を実現した。同時に、各段では30%の燃料を残すことで、劣化するリスクの低減を図るようにした。

一方、一段目のSOFCスタックの発電後のガスは、未利用の燃料ガスよりも、発電によって生成したH2OとCO2の濃度が高くなっており、そのままでは再利用できる量が限られる。

本技術では、発電後のガスからH2OやCO2を除去してH2とCOの濃度を高める「燃料再生」を行うことで、二段目のSOFCスタックでも一段目と同程度の濃度の燃料ガスを発電に利用することができ、発電効率の向上を可能にした。

(※全文:1507文字 画像:あり 参考リンク:あり)

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