経済産業省委託事業「低炭素社会に向けた技術発掘・社会システム実証モデル事業」 低炭素・ゼロミッション社会実験プロジェクト事業概要設備説明研究成果報告活動報告

設備説明

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全体図 ガス発電装置・太陽光発電パネル急速充電装置 過熱水蒸気式ガス化・炭化装置地域との関わり

過熱水蒸気式ガス化・炭化装置

低温域での水性ガスシフト反応により、(ⅰ)炉内温度、(ⅱ)滞留時間、(ⅲ)水蒸気量をパラメータとして、生成乾留ガスによる高効率のガス発電、及び高品質の炭化部生成を実現するための最適条件を求める。
また、乾留ガスを有機性廃棄物処理補助燃料の代替燃料として使用できることを実証する。
本研究において、次の事項を目標とする。
・有機性廃棄物中の揮発分の90%をガス化する。
・乾燥ごみ50kg/h(水分30%)に対し18,000kcal/h以上のガスを得る。
・回収ガスの低位発熱量は発電可能な1500kcal/Nm3以上のガスを得る。
・回収炭化物は、土壌改良剤として有効であること。

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ガス発電装置・太陽光発電パネル

太陽光発電パネル出力は、1.5KWと発電容量が小さく、また自然現象による変動が大きいこともあり、発電できるときに蓄電バンクに効率的に貯めておかねばならない。
一方、ガスエンジン発電機は、本実験では24H連続運転ではないが、発電動作中は出力が10KWと大きく、また発電量も比較的には安定している。これら特性の異なる2系統の電力を各々のコンバータで変換して蓄電バンクに充電する制御を確立する。また蓄電したエネルギーを急速充電用の直流出力と、通常充電用の交流出力の2系統のバランスをとって出力する制御を確立する。

ガスエンジン発電機を過熱水蒸気式ガス化・炭化装置に接続し、乾留ガスの成分に合わせて、効率的、安定的にガスエンジン発電機を運転させるための研究を行う。
具体的には、最適燃焼過程及び熱効率の解析を行い、最適化を実現する点火装置の開発及びエンジンヘッドの改造を行う。

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急速充電装置

太陽光発電パネル(発電容量:1.5kW)からの直流電力と乾留ガス発電装置内ガスエンジン発電機(出力:AC100V、10kVA)からの交流電力の種類の異なる2系統の入力と、各々の電力をコンバータで変換して蓄える蓄電バンク(リチウム電池+EDLC。充電容量計:36MJ)と、それを電源として本実証モデル事業で使用する電気自動車への急速充電用の直流出力(出力:DC150V、10kW)と通常充電用の交流出力(出力:AC200V、10kW)の種類の異なる2系統の出力とを有している。複数の入力と複数の出力及び蓄電バンクを安定的に制御するシステム統括制御技術が開発テーマである。

蓄電バンクは、並直列されたリチウム電池ブロックとこれも並直列されたEDLCブロックとの並列接続で構成される。その充電時、放電時の電圧バランスおよび電流バランスなどの最適値、そして最適動作保証システムを検討し検証する。

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地域との関わり

精華町住民(精華町環境ネットワーク会議)との連携

精華町住民(精華町環境ネットワーク会議)との連携フロー

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