東京工業大學與東京瓦斯公司的研究團隊,以組合二種燃料電池的複合發電方式,開發出可提高發電效率的技術。在實驗中,發電效率提高1.5倍,是複合發電中效率首次突破50%。未來將以實用化為方向,在5年內以完成正式實證實驗為目標。

圖說:東京工業大學和東京瓦斯公司開發出的燃料電池複合發電中重新利用排放瓦斯的構造
一般複合發電是使用約900度運作的固態氧化物型(SOFC)和約80度運作的固態高分子型(PEFC)二種燃料電池。其構造是將SOFC產出的高溫廢熱,經由都市的瓦斯製成氫,並供給PEFC運作。
該研究團隊改良了複合發電方式。從都市瓦斯製造氫,並生成含有一氧化碳和二氧化碳的排放瓦斯。由於高溫運作的SOFC用一氧化碳也可發電,排出的瓦斯則回到SOFC的燃料投入口進行再利用。此一構造為初次導入,能成功提高發電效率。但燃料電池內部由於溫度分布的變化,容易發生故障。研究團隊調整燃料瓦斯及空氣的投入量,為了避免溫度產生不平衡而下了許多工夫。
SOFC雖可高效率地發電,但啟動較費時難以因應家庭的需求變動,而低溫運作的PEFC雖只能以氫為燃料,但啟動時間短且能有較高的發電功率。因此使用二種燃料電池的複合發電方式備受矚目。
此複合發電裝置目前規劃的構想預定用在公寓大廈,平日定量的電力以SOFC供應,同時製造並儲存氫。當空調運轉等臨時用電需求激增時,則可使用儲備的氫以PEFC供電因應。