トップページ > コージェネについて > コージェネの種類

コージェネの種類

内燃機関にはガスタービン、ガスエンジン、ディーゼルエンジンがある。産業用等の多量に熱を消費するサイトにはガスタービンを、また起動停止を毎日行いかつ電力需要が高い場合はガスエンジンやディーゼルエンジンを用いる。他に、燃料電池(固体高分子形、固体酸化物形 等)がある。

内燃機関を活用したコージェネレーション

詳 細ガスタービン

燃焼器で生成した高温燃焼ガスによりタービンを回転させ、その回転力で発電機を回転させて発電する。
体積や重量に対して高い出力が得られることから、元々は航空機に採用されてきたが、定置式としても多く用いられている。熱回収効率が高いため、熱需要の大きい需要家を中心に採用されている。

詳 細ガスエンジン

ガスを燃料として使用する往復動機関(レシプロエンジン)のことで、燃焼によって得られたエネルギーを回転運動に変換して発電機を回転させて発電する。
ガスタービンと比較すると、燃焼温度が高温であるので効率が高い。

詳 細ディーゼルエンジン

ドイツの技術者ルドルフ・ディーゼルが発明した内燃機関。
ピストンで空気を圧縮し、高温高圧となった空気に軽油等の液体燃料を噴射し、自然着火させる。熱効率は比較的高いが、その仕組み上、着火の制御が難しく、着火までのタイムラグが生じ、高圧縮が必要なこともあって、騒音や振動を発生しやすい等の特徴がある。

詳 細コンバインドサイクル(熱利用ありの場合)

ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた発電方式で、ガスタービンの廃熱から蒸気を発生させ、この蒸気で蒸気タービンを回して発電を行い、発電効率を向上させている。

燃料電池を活用したコージェネレーション

詳 細固体高分子形燃料電池(PEFC)

  • 燃料電池は、燃料が持つ化学エネルギーを熱エネルギーや運動エネルギーに変換することなく直接電気エネルギーに変換するので、熱機関よりも発電効率が高い。また、騒音や振動についても小さい。

  • PEFCは水素イオンを透過する高分子の電解質を持ち、作動温度が約90℃と低温であることが特徴として挙げられる。すでに家庭用コージェネや燃料電池自動車(FCV)向けに実用化されている。

詳 細固体酸化物形燃料電池(SOFC)

  • SOFCは酸素イオンを透過するセラミックスの電解質を持ち、作動温度が700~1000℃と高温であることが特徴として挙げられる。
    また、PEFCとは異なってCOを含む燃料ガスも使用が可能であり、大型発電所への適用も期待されている。
    家庭用コージェネとしてはすでに実用化されており、発電効率は50%(LHV)を超えている。

ボイラ&蒸気タービンを活用したコージェネレーション

詳 細蒸気ボイラ&蒸気タービン 熱電併給

蒸気ボイラで蒸気を作り、その力で蒸気タービンを回して発電する。
工場ではプロセスにおいて大量の蒸気を使用しており、高圧から減圧する際にエネルギーロスが発生するが、これを有効利用して発電を行うことができる。