プレスリリース バックナンバー(2000年)

平板方式の固体酸化物形燃料電池(SOFC)で世界最高出力15kWを達成!

平成12年9月11日
中部電力株式会社

 当社は、このたび、三菱重工業株式会社(社長:西岡 喬 本社:東京都千代田区丸の内2丁目5番1号)と共同で、平板方式の固体酸化物形燃料電池(SOFC*1)で、世界最高の出力である15kWを達成、1000時間を超える長時間運転に成功いたしました。

 当社は、独自に開発した一体積層形(MOLB*2形)SOFCで、平成8年に当時の世界最高出力である5.1kWを実現しました。
 その後、電池構造に改良を加え、出力密度・耐久性の向上を図り、平成10年には世界最高の出力密度0.35W/c㎡を可能にしました。この技術を基に出力向上のための検討を重ね、本年7月から発電試験を開始し、平板方式*3による最高出力15kWを達成しました。これまでのところ、性能劣化はみられず、1000時間を超える発電を順調に続けています。
 今後も引き続き運転を継続し、性能評価を行っていく予定です。

 今回の試験成果は、当社が目指している、将来のSOFCの電気事業用電源としての実用化に大きく近づくものです。
 今後は、一層の大型化に向け、研究開発を進めていくとともに、分散型電源としての小型システム開発も視野に入れて、その実現性についても検討していきたいと考えています。

〈MOLB形SOFCの特徴〉

  1. (1)出力密度が他のSOFC(0.15~0.2W/c?程度)に比べ約2倍近い(0.35W/c?)高
      性能である。このため、将来プラントのコンパクト化が可能である。
  2. (2)連続焼成が可能であるため、大量生産が出来、低コスト化が期待できる。
                                

*1SOFC:[Solid Oxide Fuel Cell(固体酸化物形)]
*2MOLB:[MOno-block Layer Built(一体積層形)]
*3平板方式:SOFCにはその形状により平板方式と円筒方式がある。

以  上

(別 紙)

(研究開発の概要)

1 研究の背景

 最近、環境に優しい発電方式として、新エネルギー(太陽光発電・風力発電・燃料電池等)が話題となっています。特に燃料電池は、高い発電効率を実現することが可能であり、水力・火力・原子力に次ぐ第4の発電方式として期待されています。
 燃料電池の中でもSOFCは、天然ガス、LPG、メタノールおよび石炭ガスなど多くを燃料として使用できます。
  また、1000℃という高温で作動することにより、その排ガスを利用したガスタービンとの組み合わせで、現在あるLNG複合発電の発電効率50%を上回る65%以上の達成が可能です。
 SOFCには、平板方式と円筒方式がありますが、当社は将来の電気事業用として、低コスト化・コンパクト化が期待できる平板方式に着目し、平成2年度から研究を進めています。

2 開発の概要

 当社が開発したMOLB形SOFCは、ガスシール性向上や電池部材の強度化という課題がありましたが、電池に下記の改良を加えることにより、耐久性および信頼性を大幅に向上させることができました。

〈MOLB形SOFCの改良点〉
  1. (1)SOFCにシール材として一般的に使用されているガラスを用いず、高密度化セラ
      ミックスを採用して、耐久性・信頼性を向上させた。
  2. (2)電極の間にある電解質を凹凸状に加工し、機械強度と出力密度を向上させることが
      でき、コンパクト化が図れた。
  3. (3)電池と電池をつなぐ接続板の厚さを2mmから1mmと薄くすることにより、電気
      抵抗を低減させた。
  4. (4)電池を単位ブロックに分けて製作することにより、信頼性の向上と将来の大量生産
      を可能にした。

 下図が今回の試験に用いた電池です。中心の黒い部分が電池本体部分で、両側にある白い部分がガスの出入りするマニホールド(ガス分配室)です。

MOLB形SOFC

3 開発の成果

 本年7月25日から下図に示す発電試験装置にMOLB形電池を組み込み、都市ガスを改質した燃料を使用して発電を開始しました。
 最高出力15kWを達成し、1000時間を超える発電を行い、性能劣化のないことを確認しました。これにより、将来のSOFCによる電気事業用電源の実現に大きく前進することができました。
 今後も運転を継続して長期の性能評価を実施していく予定です。

MOLB形SOFC発電試験装置

4 その他

 本研究の詳細な成果は、本年12年10月30日~11月2日に米国で開催される2000  FUEL CELL SEMINAR(燃料電池セミナー)において発表する予定です。

以  上

(参 考)

燃料電池の種類