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BEMS×水素エネルギーの最適制御 産総研で実証スタート

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BEMS×水素エネルギーの最適制御 産総研で実証スタート

FREA内に建設した水素エネルギー利用システム

清水建設(東京都中央区)は6月1日、産業技術総合研究所(東京都千代田区)との共同研究において開発・建設した建物付帯型の水素エネルギー利用システムの本格的実証運転を開始したと発表した。

同実証運転は、システムの性能を検証し、清水建設が開発したスマートBEMS(ビルエネルギー管理システム)による最適な制御技術を確立する計画で実施される。実証期間は、2018年3月まで。

また同システムは、2016年2月にスタートした新たな水素エネルギー利用システムの共同開発事業において、産業技術総合研究所の福島再生可能エネルギー研究所(FREA)内に建設されたもの。

このシステムは、約10カ月におよぶ開発・設計期間を経て、2016年11月より建設開始され、今年4月に完成した。その後、個々の設備機器の性能を評価し、5月からシステムの準備運転を実施してきた。

FREAの水素エネルギー利用システムは、余剰電力で水を電気分解して水素を製造、水素吸蔵合金により水素を貯蔵し、必要な分だけ、水素を放出させて酸素との化学反応により電気と熱を取り出すもの。

水素吸蔵合金は、冷却や加圧すると水素を吸収し、加熱や減圧により水素を放出する合金で、同実証では、産業技術総合研究所が知見を蓄積してきた水素吸蔵合金が活用された。

水素エネルギー利用システムの概念図

水素エネルギー利用システムの概念図

今回、実証に使用されるシステムは、太陽光発電装置(出力20kW)、水電解装置(5Nm3/h)、水素貯蔵装置(約40Nm3)、燃料電池(出力3.5kW)、蓄電池(出力10kW)から構成される。

今後、これらの機器は順次容量を増やしていく予定だ。また、このシステムは、延床面積1,000平方メートル程度の建物での利用に特化した構成となっている。

実証運転にあたっては、実際の建物の電力・熱需要データに基づき、同社のスマートBEMSが太陽光発電の発電状況を勘案しながら、水素の製造、貯蔵、放出等を監視・制御する。

今後、約10ヶ月におよぶ実証運転を通して、最適な制御技術を確立していく計画だ。

清水建設と産業技術総合研究所は、今回の共同研究により、水素社会に対応できる建物付帯型のコンパクトで安全な水素エネルギー利用システムを開発し、2020年までに建物、街区への導入を目指す。

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