TRY家コラム

TRY家コラム(トライエコラム)

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「全天候型3電池連携システム」をわかりやすくご紹介します。

テクノロジー

停電しても約10日間いつも通り暮らせる(※1)「全天候型3電池連携システム」って何ですか?エネファームの専門家に聞きました

近年、地震だけでなく、台風や豪雨でも停電が頻発しています。防災対策としての食料備蓄は「1週間分」が望ましい※2といわれるように、停電対策も自宅で「何日」過ごせるか考えて備える必要がありそうです。その対策として、電気をつくる「太陽光発電」と「燃料電池」、電気をためる「蓄電池」を組み合わせ、雨天でも約10日間分※1の電力と暖房・給湯を確保できる「全天候型3電池連携システム」が注目を集めています。今回、開発に共同で取り組んだパナソニック株式会社 アプライアンス社の扇原さんと大和ハウス工業株式会社 総合技術研究所の原田が対談しました。(取材・撮影:千里xevoΣ PREMIUM展示場)

  • ※1 水道・ガスが使える場合。一部対応できない地域があります。
  • ※2 出典:首相官邸「防災の手引き~いろんな災害を知って備えよう~」

専門家プロフィール

パナソニック株式会社 アプライアンス社
スマートエネルギーシステム事業部
燃料電池企画部 先行商品企画課 課長
扇原 弘嗣さん
パナソニックは家庭用燃料電池エネファームの開発に長年取り組んでいます。その最新型として、長期的な停電時にも日常に近い生活をご提供できる機能を強化し、ダイワハウスの防災配慮住宅に搭載しました。

研究者プロフィール

大和ハウス工業株式会社
総合技術研究所 新領域技術研究部
新エネルギー・環境研究グループ
原田 真宏
私の研究分野はエネルギーマネジメントです。全天候型3電池連携システムでは、燃料電池エネファームの専門家と一緒に、ご家庭で使う電気の災害対策をパワーアップさせました。
  • 01. ガスで発電?そもそもエネファームとは?
  • 02. ガス&太陽光で発電して蓄電池にためる?
  • 03. 停電しても約10日間は普段通りに使える?
  • 04. 災害に備えるだけじゃない、日常も快適に?

Part.01 ガスで発電?そもそもエネファームとは?

原田

全天候型3電池連携システムのお話をする前に、「燃料電池って?」「エネファームって?」と思われる方も多いと思いますので、わかりやすく教えていただけますか?

扇原さん

「電池」といえば、一般的には「電気をためている」イメージがあると思いますが、エネファームはご家庭で「電気をつくる」発電設備になります。どうやって発電するかというと、「水素」と空気中にある「酸素」を反応させて電気をつくります。小さい時に学校で水の電気分解を習った記憶はありますか? 水に電極を入れると、分解されて水素と酸素に分かれます。その逆だとお考えください。良いところは、化学反応なので音がほとんど出ないこと。通常、電気をつくるためには発電機を回すのですが、音が結構うるさいんですよね。例えば車にも発電機がついていますが、それを回すエンジンはかなり音がします。それに対して燃料電池は非常に静か。つまり、静かな環境を求める住宅にとても向いている設備なのです。

原田

酸素は空気中にありますが、水素はどこから持ってくるのですか?

扇原さん

そこがエネファームのミソなんです。外から家にくるエネルギーには2種類あります。一つは電気。もう一つはガス、都市ガスやプロパンガスです。実は、ガスの中には水素原子がたくさん入っています。エネファームは、ガスから水素を取り出して空気中の酸素と反応させ、電気をつくっています。
さらに、電気をつくる時、一緒にお湯もつくれるんです。化学反応が起きると、熱が発生するのですが、この熱を捨ててしまうのはもったいない、家の中で使うお湯をつくるために利用すればいい、と考えました。つくったお湯はキッチンや浴室などで使えます。また、2019年4月発売の新世代機では、発電時にできた熱を床暖房の温水を温めることにも利用できるようになりました。

Part.02 ガス&太陽光で発電して蓄電池にためる?

原田

今、私たちダイワハウスとパナソニックが取り組んでいるのは「全天候型3電池連携システム」ですが、2つの電池「エネファーム+太陽光発電」「太陽光発電+蓄電池」や、3つすべてを組み合わせた、これまでのものとの違いを教えてください。

扇原さん

では、2電池が広まった時代を振り返ってみましょうか。エネファームが最初に発売されたのは2009年です。それ以前から、世界では地球温暖化が大きな問題になっていました。そこで1997年の京都議定書や2015年のパリ協定で、温室効果ガスの削減目標が国ごとに決められました。CO2排出量を減らす方法は大きく二つあります。一つは「省エネ」、もう一つはCO2を出さない太陽光などの再生可能エネルギーで電気をつくる「創エネ」です。エネファームは、創エネの側面だけでなく、電気をつくる時にできる熱を捨てずに効率良くお湯に変える省エネの側面も持っています。こうしてエネファーム+太陽光発電、太陽光発電+蓄電池といった2電池が広まり、その発展系として3つの電池を組み合わせたタイプが登場します。

創る

蓄える

原田

当社でも、2つの電池や3つの電池を取り入れた分譲地を開発してきました。

扇原さん

ただ、災害による停電のことを考えると、3つの電池にはそれぞれ一長一短があります。エネファームは定格出力700Wで、停電してもガスが通っていれば発電できますが、電子レンジなど高出力のものは使えません。太陽光発電は、発電量から計算すると、全国平均で年間の昼間時間の3割近くはフルに発電していることになる※ので通常は活躍しますが、停電が起こりやすい台風や豪雨など悪天候の時はあまり使えません。蓄電池に貯めた電気は使い切ることもあります。しかし、いずれも優れた長所がありますから、短所は補い合えばいい。そんな発想から生まれたのが「全天候型3電池連携システム」です。

※経済産業省調達価格等算定委員会「平成31年度以降の調達価格等に関する意見」の住宅用太陽光発電の設備利用率平均値13.6%より換算

原田

3つの電池を組み合わせる構想から実現まで1年半かかりましたね。それぞれの電池は当社が新たに開発した「切換盤」で連携させています。元々、当社の蓄電池は太陽光発電との連携を考えてつくったため、太陽光発電の電気だけを貯めて送り出す仕組みでした。そこで、停電時にはエネファームの電気も蓄電・放電できるように自動で切り換える「切換盤」を開発しました。

Part.03 停電しても約10日間※は普段通りに使える?

原田

実際に「全天候型3電池連携システム」にはどんなメリットがあるのでしょうか?

扇原さん

特に停電時は大きな違いを感じていただけると思います。最近は地震だけでなく、台風や豪雨で停電が頻繁に起こります。2018年は、北海道胆振東部地震で北海道全域が停電するブラックアウトが発生し、西日本での平成30年7月豪雨や近畿を襲った台風21号でも広域で停電が起こりました。今や、どこに住んでいても停電に遭う可能性があるのです。

原田

東日本大震災のあった2011年や台風や地震などの災害が多発した2018年は、当社でも蓄電池をご要望されるお客さまがたくさんいらっしゃいました。

扇原さん

災害に備えてご自分で「電気」を確保しようと意識される方が増えているんだと思います。そこで「全天候型3電池連携システム」は、長期的な停電が発生したときも、日常に近い家庭生活をご提供することを目標にしました。これがあれば、停電時が雨天でも約10日分※の電力と暖房・給湯を確保でき、リビングなど家の特定エリアで普段通りに生活できます。電子レンジや冷蔵庫など電力消費が多い家電も使っていただけます。

※水道・ガスが使える場合。一部対応できない地域があります。

原田

停電すると、スマートフォンの充電にも困りますからね。ところで「災害が起きたらエネファームに使うガスも止まるのでは?」と心配されるお客さまもいらっしゃいます。その点はいかがですか?

扇原さん

災害時の二次被害であるライフライン遮断のうち、停電によるものがほぼ9割あるのに対して、ガスの供給支障によるものはわずか2%という事実があります※1。
実は、ガス遮断には2種類あって、比較的多いのは自宅に設置されているガスメータによるものです。震度5相当以上の揺れを感知すると、安全のため自動的にガスを遮断するのですが、利用者がメータ上のボタンを押すと、宅内でのガス漏洩がないことを自動的に確認して、すぐに復帰することができます。エネファームも再び運転することができるんです。

一方で大地震となると、頻度は低いものの都市ガスの供給を地区ごとに遮断して導管の安全確認をすることもあり、この場合は一定期間ガスが供給されません。プロパンガス利用の場合は、自宅にボンベがありますので供給遮断は心配されなくていいと思いますよ。
ガスに対して電気は、大規模な災害でなくても、日本では毎年約18%の世帯が停電に遭遇している計算になります※2。
それを考えると、ガスで発電するエネファームは有力な選択肢になると思います。実際、2018年の台風21号で延べ約220万軒が停電※3したとき、停電時も継続運転できる機能があるエネファームの9割は動いて発電を続けました※4。今回の3電池連携システムなら、この上万一ガスが止まっても、蓄電池と太陽光発電でカバーできますからね。この3つの掛け合わせは、ご自宅でできる災害対策として今後ますます注目されるだろうと思っています。

  • ※1 出典:内閣府(防災担当)災害情報の「熊本地震(平成28年)」以降より集計
  • ※2 出典:電力広域的運営推進機関「電気の質に関する報告書(2016年度実績)」
  • ※3 出典:関西電力「台風21号対応検証委員会報告」
  • ※4 出典:ガスエネルギー新聞2018年10月1日記事より抜粋

Part.04 災害に備えるだけじゃない、日常も快適に?

扇原さん

「全天候型3電池連携システム」に採用されているエネファームは、普段でも快適にお使いいただけます。これまで発電時にできる熱でつくったお湯は給湯だけに使っていたのですが、温水式床暖房の熱源としても使えるようにしています。床暖房の運転開始後しばらくは、室内を早く温めるためにガスを燃焼させますが、一定時間が経過したら、エネファームの貯湯タンクに貯めたお湯の熱で床暖房の温水を温めます。ですから、ガスの消費量や料金を気にすることなく、留守番をするペットのために 床暖房をつけたまま外出することもできます。
床暖房だけではなく、お湯そのものをふんだんに使う暮らしの快適さも、ぜひ味わっていただきたいですね。洗濯も、お湯で一度洗うと、その良さから抜け出せない方が多いんですよ。泥んこ汚れの多い小さなお子さまのいるご家庭や、介護で洗濯物が多いご家庭にもきっと喜ばれるはず。洗濯機置場にお湯の出る混合栓を付けるだけですから簡単です。

原田

新築住宅はもちろん、中古住宅のリフォームでも「全天候型3電池連携システム」を取り入れることはできますからね。太陽光発電は荷重があるので条件にもよりますが、そこはご相談ください。

扇原さん

最近は家づくりの段階から、災害や将来の変化に備える方が増えていると感じています。私たちパナソニックもエネファームで生活がどのように変わり、アップデートできるのか、今後もわかりやすくお伝えしていきたいと考えています。

原田

ダイワハウスも負けていられませんね。一緒に新しい暮らしをご提案していきましょう!

まとめ

3つの電池が1つにつながったことで、停電時に使える電力はより多く、使える日数はより長くなりました。停電が長期化しても、できるかぎり普段通りの生活を維持できれば、精神面でも体力面でも大きな支えになるはずです。一歩進んだ災害対策として、これからの住まいづくりのご参考にしてください。

※掲載の情報は2019年5月現在のものです。

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