エネファームって何?家庭用燃料電池コージェネレーションシステムについて

最近の新築一戸建てでは「エネファーム標準装備」などの文字が躍っています。なんとなく発電がどうたらって事はわかるのですが、ピンとこない部分もありますよね。

そこで今回はこのエネファームについて取り上げます。

エネファームは家庭用燃料電池コージェネレーションシステムの愛称

エネファームは「エネルギー」と「ファーム」の造語です。さしずめ「エネルギーを作る各家庭の農場」という意味あいなのではないでしょうか。家庭用燃料電池コージェネレーションシステムだとちょっと長いですし、言いずらいですよね。そこで「エネファーム」という愛称で親しみやすく言いやすくしたのだと思います。簡単に言えば 家庭用燃料電池によって発電をしつつ、発電によって生じる熱で湯を温める給湯機能をも併せ持つ設備です。

燃料電池について

燃料電池は電気化学反応によって燃料の化学エネルギーから電力を取り出す(=発電する)電池の事を言います。エネファームでは都市ガスやLPガスから取り出した水素と酸素を化学反応させて電気をつくり出します。

水の電気分解の逆の化学反応

昔理科で習ったでしょうか?水に少量の水酸化ナトリウムを溶かし(純粋な水には電流が流れにくい為)電流を流すと水素と酸素が発生します。

元素記号で表すと水はH2Oですね。分解すれば水素H2と酸素Oに分解されるわけです。

エネファームではこれと逆の化学反応で電気生み出します。ガスから水素を取り出し、空気中の酸素と化学反応させて電気を作りだします。反応時熱を伴うため、この熱を利用してお湯を作るという給湯システムとしても機能します。

コージェネレーションシステムについて

熱源より電力と熱を生産し供給するシステムの総称であり、国内では「コージェネ」あるいは「熱電併給」と呼ばれます。つまり、発電によって生じた熱を同時に利用する、反対に熱を生じさせつつ発電も行うという言わば「一口で二度おいしい」仕組みです。

コージェネレーション

「熱」を主体に生み出す燃焼機関は、電力を生み出せる可能性があり「電気」を生み出す燃焼機関は、同時に熱を放出しています。これを互いに再利用することで、限られているエネルギー資源を最大限に活用する試みの事。

排熱利用による省エネ効果

一般的な発電システムや熱供給システムでは、利用されない熱は排熱として外気に放出するだけです。単体の設備であれば、電気エネルギーと熱エネルギーはそれぞれ40%程度のエネルギー効率ですが、発電とともに排熱を利用することで、総合エネルギー効率を約70~85%まで向上できます。

エネルギー効率が向上すれば当然省エネルギーとなりますし、環境にも優しのです。

発電方法

ガスエンジンやガスタービンと言った内燃機関、燃料電池が使われます。

燃料電池は運転温度が80℃前後のため給湯に都合がよく、騒音や振動も少ないため、家庭用として用いるのに適した特性を有しています。この燃料電池で発電を行うのがエネファームです。

ガスエンジンで発電し、そのとき出る熱でお湯も沸かせて暖房もできる家庭用コージェネレーションシステムもありますが、性能としてはエネファームほどではないようです。エコウィルという製品です。

エネファームのメリット

  • エネルギー効率が高いので省エネと電気代削減に役立つ
  • 燃料電池を採用しているため、発電時に騒音を出さない(多少騒音が出るとの声もあり)
  • 自宅で発電するため送電ロスがない
  • 発電時に二酸化炭素や有毒ガスを出さない
  • ガス会社によっては、エネファーム専用ガス料金メニューを用意しているので、ガス料金の割引を受けられることもある
  • リモコンのモニターから、リアルタイムで発電量や使用電力量を把握できる
  • 国や自治体の補助金制度が設けられている
  • 環境に優しい

エネファームのデメリット

  • 補助金制度は用意されているものの、製品価格が高い
  • 都市ガスの供給がストップすると使用できなくなる(都市ガスタイプの場合)
  • 停電時に発電できない。(停電時に発電できる機種も増えている。)
  • 発電時の排熱でお湯を温めるシステムであるため、貯湯タンク設置のためかなりスペースが必要
  • お湯が十分にあると発電してくれない
  • ガス料金は上がる
  • 太陽光発電と異なり、発電した電力を電力会社へ売電することができない
  • 無期限に使えるという訳ではなく、メンテナンスや点検を行っても寿命は最長で20年ほどである

まとめ

エネファームはエネルギー効率を大幅に向上させ、省エネ効果が期待できます。年間の電気料金が下がり、ガス料金の上昇分と相殺しても光熱費を抑える効果が期待できます(ただし、各家庭で差異が出るため導入にあたってはきちんと試算してもらい判断基準の一つにしましょう)。

エネファームの一番のデメリットは導入コストが高い事です。エコウィルやエコキュートなどでは70~80万前後の商品価格なのに対し、エネファームでは200万円前後(販売店によって違う)もかかってしまうため、年間の省エネ効果を考えても「もとをとる」のに果たして何年かかるかわかりません。その間にメンテナンス等が必要となればもとはとれない可能性があります。

導入を検討されている方はより詳細な試算をする必要がありそうです。

その点新築一戸建てで初めから設置されているような場合では十分メリットがあると考えられますね。

2017年05月02日