実住宅を対象とした詳細計測に基づく家庭用燃料電池の省エネルギー効果および電力負荷追従性能に関する研究

摘要

東北地方太平洋沖地震以降、一時の緊迫した状況は緩和されたとは言え、電力需給は依然重要な問題である。家庭用燃料電池（FCCGS）はその総合効率の高さから、一次エネルギー消費量削減に有効と考えられる。また、天候等に発電量が左右されず、任意に発停を制御できるため、電力需給の平滑化に効用が期待できることから、有望な分散型電源として研究、開発が進められている。一方で、2000年代後半の大規模実測調査以降（NEF, 2008〜2010）~(1))、フィールドでの実測調査の報告例は少なく、これらの調査時から発電ユニットの方式や、排熱利用先、貯湯タンク容量等が変更~(注1))された近年のモデルの導入効果は明らかになっていない。また、多くのFCCGSは家庭内の電気使用量を追従して発電量を決定するが、その速度には制限があり、急激な電気使用量の変動には追従が間に合わず、FCCGSの定格発電能力以下の電気使用量であるのに、発電が間に合わず取り逃がす量（以下、取り逃がし分）が発生するものと予想される（Fig.1）が、シミュレーション検討や実験設備内での仮想負荷発生装置を用いた実測調査では、15分間隔程度のインターバルで変動する負荷データを用いる事例~(2)〜5)，注2))が多く、現実の家庭内で生じる電力負荷と比べより平滑なデータが用いられるため、先述した取り逃がし分が評価に十分反映されていない可能性が考えられる。