HOME
省エネ
エネファーム

エネファーム

エネファームの正式名称は、「家庭用燃料電池コージェネレーションシステム」といいます。発電するのが大きな特徴です。
ガス(天然ガスやLPガス)タイプと灯油タイプがありますが、これらの燃料から水素を取り出し、取り出した水素と空気中の酸素を化学反応させて、電気と水(お湯)をつくります。水の電気分解と逆ですね。つくった電気は家の電気として使い、化学反応の際に出る熱は熱交換でお湯にして、タンク内に貯湯します。つまり、電気とお湯の両方を、これ1台で賄える優れものです。

エネファーム 写真提供:東京ガス株式会社

どうやって、電気とお湯をつくるの?

燃料電池って聞いたことあるでしょう。今、自動車業界で話題の「燃料電池車」の燃料電池と、このエネファームの原理は同じです。
図は、エネファームの原理を簡単な略図にしたものですが、これだけだと、ちょっと分からないかもしれません。仕組みは、燃料の都市ガスから、水素を取り出し、空気中の酸素と反応させ、直流電気と熱をつくります。図中の①~⑥が電気をつくり、お湯をつくる部分です。

エネファーム図 エネファームの仕組み

運転の仕組み
  1. 都市ガスなどに含まれる硫黄分などを脱硫器で取り除く
  2. 脱硫されたガスを改質器に投入し、水蒸気改質により水素を取り出す
  3. 燃料電池スタックに送られた水素が、空気供給装置により外部から取り込まれた酸素と反応。
    直流電流と熱をつくる
  4. インバータにより直流電流を、交流電流(AC100V、AC200V)に交換
  5. 熱は熱交換器により回収され、貯湯タンクにお湯として貯える。
    タンク内のお湯で賄い切れない場合は、バックアップ給湯器でお湯を供給

■燃料電池スタッフ内での化学反応
都市ガス(またはLPガス)から取り出した水素と空気中酸素を化学反応させ、電気を発生させる。

エネファームの特徴は?

エネファームが高性能な機器であることは説明しましたが、実際にどのような働きをするのでしょう。それは、家庭で四六時中発電することです。昼夜、季節に関係なく稼働させれば発電します。つまり、自分のお家が発電所になります。家でつくった電気を家でつかうので、当然送電線を伝わってくることもなく供給できるので発電ロスが発生しないことになります。そのためエネファームでつくった電力は、一般の家庭で使用する電力の4~6割程度も賄うことができるので、電気代がお得になります。
もう一つは、発電で発生する排熱を、無駄に捨てず、直接有効利用して、約60℃のお湯をつくる点です。だから、電力会社の火力発電と比べても、エネルギー効率が非常に優れています。発電所から送られてくる電力のエネルギー効率は約37%、それに引き換え、エネファームのエネルギー効率は、約70~90%ですから、その差は歴然です。
そのためお風呂やシャワーだけではなく、床暖房や照明の電気をエネファームによって補うことが可能です。エコキュートでは、湯切れの心配がありますが、エネファームはその心配はありません。実は、エネファームの貯湯タンクユニットには、補助熱源機が組み合わされています。燃料電池で間に合わなければ、バックアップ給湯器が活躍します。
その他設置には、大きな基礎が必要なこと、価格がまだまだほかの給湯器に比べて高いこと、お湯が沸きすぎると発電が止まる、お湯をあまり使わないと発電量が減少することなどです。

二酸化炭素も削減できますか?

高いエネルギー効率を誇るエネファームですから、当然です。同じ量の電力や給湯の供給に少ないエネルギーで済みますからね。でも、全く二酸化炭素を排出しないわけではありません。
発電時には出しませんが、ガスなどを改質し水素を取り出す過程では、二酸化炭素を排出します。でも、ガスなど一次エネルギーの消費量が約23%削減、二酸化炭素排出量も約38%(1.33t)も削減できます。

エネファームのCO2削減量 一次エネルギー削減率CO2削減率

設置費用や敷地の制約はどうですか?

エネファームは、非常に重く、パナソニック製の燃料電池ユニットでは77kg(運転時82kg)、貯湯ユニットは88kgですが、こちらは運転時にはお湯が満たされますので、233kgにもなります。このため、両ユニットを設置するには、頑丈なコンクリートの基礎が不可欠になります。新築の住居なら、そのスペースと基礎をあらかじめ確保しておくのがいいでしょう。既築の住宅では、敷地に余裕があればいいのですが、なければ、導入を諦めることも視野に入れておいてください。また、機器の搬入にも、精密機械だけにそれなりの配慮は必要です。

共通基礎の設置例 共通基礎の設置例

サポート体制や耐用年数は?

大変高価な機器だけに、故障やメンテナンスがどうなっているか心配ですよね。エネファームのメーカー保証は、発電40,000時間もしくは発電回数4,000回のいずれか早い時点までで、最長10年間と決まっています(東京ガスの場合)。また、1年または5,000kWh発電の早い時点で、機器本体の定期点検が実施されます。点検では、機器が正常に稼働しているかを確認するとともに、消耗部品の交換も行われます。これらフルサポート期間が満了しますと、半年前からリモコンで報知されますが、その時点で燃料電池ユニット、貯湯ユニットは共に自動的に停止されます。保障期間後の継続使用には、事前に有償点検を受けなくてはなりません。その後の使用については、メンテナンス費用は全て有償となるようです。つまり、購入設置後、10年間はメーカーが全面的にバックアップしてくれますので安心して使用できますが、その後が少し心配ですね。
10年経過以降は、1年ごとに有償の定期点検が行われますが、どの程度の費用負担が発生するかは不明です。精密機器だけに、部品をそっくり入れ替えるような故障なら、かなりの負担を覚悟しなければならないかもしれません。
その後10年(使用開始から20年)を経過しますと、その時点で燃料電池ユニット、貯湯ユニットが共に自動停止(半年前にリモコンで報知)しますが、これ以降の継続使用はできません。これは、長期経年劣化によるトラブルを未然に防ぐためなのだそうです。つまり、どんなに大事に使用しても、最長が20年だということです。
家電に限らず、設備機器なども、安全に使用できる期間は10年程度のようです。その後、さらに同じ機器を使い続けるかどうかは、その時点で同等品の価格がどの程度低下しているかによるでしょう。有償のメンテナンス費用との見合いでもあります。

いくらぐらいするの?

機器のみで1台当たり200万円前後します。これに約20万円ほどの設置工事費が掛かります。しかし、発売当初は300万円以上したことに比べると随分手の届きやすい価格になりました。もちろん性能も向上しています。
家庭で一番エネルギーを使っているのが、電気や給湯・暖房ですから、これ1台を設置すれば、二酸化炭素削減にはとても有効です。多少高くても、志の高いユーザーなら、導入のインセンティブは十分ですよね。エネファームの普及に熱心な東京ガスでも、「導入希望者の多くは、お値段について気にする方はあまりいません。それより、省エネ効果についての質問が多いんです」などと話していました。

助成金ってあるのでしょうか?

経済産業省による「民生用燃料電池導入支援事業費補助金」において、助成金が交付されます。また、自治体でも補助金を出す場合もあるので、確かめてみてください。

どこに訊ねればいいの?

これまで述べてきたように、燃料電池のエネファームを取り入れた生活に興味が沸いた方もいるのでは。でも、エネファームは補助金を利用できてもやはり高額なので、導入するには十分検討することになるでしょう。
もっと詳しく知りたい場合にはエネファームを直接販売しているガス会社に訊ねてみるのがよいでしょう。東京ガスと大阪ガスの製品を一部掲載しています。
ちなみに製造しているメーカーにはアイシン、東芝、パナソニックなどがあります。
[販売会社]
各ガス会社等
[主な製造メーカー]
アイシン・東芝・パナソニック

エネファーム 製品例

東京ガス 大阪ガス
燃料電池ユニット 貯湯ユニット 燃料電池ユニット 貯湯ユニット
NA-0715ARS-KB NAFT-C15ARSAWC 191-TB04型/191-TB05型 136-CF04型
発電出力 0.20~0.70kW 貯湯温度  約60℃  発電出力 0.25~0.7kW 貯湯温度 約60℃
排熱出力 0.21~1.01kW 貯湯タンク
容量
140L 排熱出力 0.264~1.005kW 貯湯タンク
容量
200L
効率 発電35.2%・
熱回収50.6%
(高位発熱量基準)
給湯能力 41.9kW/24号 効率 発電35.2%・
総合85.7%
(高位発熱量基準)
給湯能力 41.9kW/24号
発電39.0%・
熱回収56.0%
(低位発熱量基準)
補助熱源 潜熱回収型ガス瞬間式 発電39.0%・
総合95.0%
(低位発熱量基準)
補助熱源 潜熱回収型ガス瞬間式
外形寸法 W400×D400
×H1750mm
外形寸法 W700×D400
×H1750mm
外形寸法 W780×D300
×H1000mm
外形寸法 W750×D440
×H1760mm
質量 77kg  質量 88kg
(運転時233kg)
質量 94kg 質量 92kg
(運転時295kg)
ページの先頭へ