燃料電池

エネルギーを大切に使うことは、私たちの暮らしを持続させる上で、ますます大切なこととなっています。限りある資源を有効に使い、地球環境への負担を減らすためには、エネルギーを無駄なく活用する知恵が欠かせません。そうした中で、異なる方法でエネルギーを生み出す技術が注目を集めています。その一つが熱と電気を同時に作り出すコージェネレーションシステムです。従来の発電方法では、電気を作る過程で発生する熱の多くが利用されずに捨てられていました。コージェネレーションシステムは、この捨てられていた熱を有効に利用することで、エネルギー全体の利用効率を高めることができます。例えば、工場やビルなどで電気を作る際に発生する熱を、冷暖房や給湯に利用することで、エネルギーの無駄を減らし、コスト削減にも繋がります。コージェネレーションシステムは、燃料の種類も多様です。都市ガスや液化石油ガスだけでなく、バイオガスや木くずなどの再生可能エネルギーも利用できます。このように、様々な燃料に対応できる柔軟性も、コージェネレーションシステムの大きな特徴です。さらに、災害時など、電力供給が不安定な状況においても、コージェネレーションシステムは自立運転が可能です。そのため、病院や避難所など、電力の安定供給が必要な施設において、非常用電源としての役割も期待されています。コージェネレーションシステムは、エネルギーの効率的な利用を促進し、環境負荷の低減に貢献する技術です。今後、更なる普及が期待されており、私たちの暮らしや産業活動に大きな変化をもたらす可能性を秘めています。家庭用も含め様々な規模で導入が進めば、省エネルギー社会の実現に大きく近づくでしょう。

コジェネレーションとは、熱と電気を同時に作り出すシステムのことです。日本語では熱電併給と呼ばれ、エネルギーの有効活用という点で大変優れた仕組みです。従来の発電所では、電気を作る時に発生する熱の多くは大気中に放出され、無駄になっていました。火力発電を例に挙げると、燃料を燃やして水を沸騰させ、その蒸気でタービンを回して発電しますが、発電に使われた蒸気は冷やされて水に戻り、再び加熱される工程を繰り返します。この過程で発生する熱は冷却水によって持ち去られ、大気や河川などに放熱されてしまいます。コジェネレーションはこの捨てていた熱を再利用する仕組みです。コジェネレーションシステムでは、燃料を燃焼させてエンジンやタービンを回し、まず電気を作り出します。そして、この際に発生する排熱を捨てずに回収し、温水や蒸気として利用します。工場であれば製造工程で必要な蒸気として利用したり、オフィスビルや家庭では冷暖房や給湯に利用したりすることができます。コジェネレーションの最大のメリットは、エネルギーの効率的な利用です。従来の発電では利用されずに捨てられていた排熱を有効活用することで、総合的なエネルギー効率は70％から80％以上にまで向上します。これは、従来の火力発電の効率が40％程度であることを考えると、大幅な改善です。エネルギーを無駄なく使うことは、限られた資源の有効活用につながるだけでなく、二酸化炭素の排出量削減にも貢献します。そのため、コジェネレーションは地球温暖化対策としても有効な手段と考えられています。コジェネレーションシステムは、家庭用から大規模工場まで様々な規模で導入されています。家庭用では、燃料電池を使ったシステムが普及しつつあり、電気とお湯を同時に供給することで、光熱費の節約に貢献しています。一方、工場やオフィスビルなどの大規模施設では、ガスタービンやガスエンジンを使ったシステムが導入され、高効率なエネルギー供給を実現しています。このように、コジェネレーションは様々な場所で活躍しており、省エネルギー社会の実現に大きく貢献しています。