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燃料電池を導入するべき?どの種類を使うべき?

最近話題の燃料電池ですが、果たして個人や一般世帯が導入する価値があるものでしょうか? あるとしたらどのタイプの燃料電池を導入するべきでしょうか? 検討してみます。

燃料電池

モバイル燃料電池として商品化もされている直接メタノール燃料電池

燃料電池の種類と用途

燃料電池は、電気容量に限界のある一次電池や二次電池と比較して、正・負極剤共に補充し続ければ電気容量の制限なく放電を永続的に行うことが可能であるため、コンピューターや携帯電話といった小型機器から、自動車、鉄道、産業用コージェネレーションといった大型の機器まで、多様な用途・規模をカバーするエネルギー源として期待されている発電装置です。

とはいえ、現在実用化されている燃料電池は固体高分子形(PEFC)リン酸形(PAFC)の燃料電池2種に過ぎず、溶解炭酸塩形(MCFC)個体電解質形(SOFC)は現在まだ研究開発中という、発展途上段階にあります。

現在一般世帯向けに実用化している燃料電池

現在実用化している燃料電池のなかでも一般世帯用として現在実用化されている燃料電池は固体高分子形(PEFC)のものです。2009年、世界に先駆けて市販された家庭用燃料電池「エネファーム」や、同年に東芝がモバイル機器の充電用として発表したダイレクトメタノール方式採用の燃料電池「Dynario(ディナリオ)」などがその例です。

ただし、エネファームが機器購入だけで200万円を超え、ディナリオも販売価格が29,800円(税・送料込み)であることからも伺えるように、燃料電池はまだまだ高価であること、さらに使用期間にかかるランニング・コストもともに高いことが、普及のネックとなっています。

燃料電池の普及における課題

このように燃料電池の普及の第一のネックになっているのはコスト面ですから、まずは価格的に求めやすい値段にまでコストダウンを実現することが課題といえます。

ですが、もう一つの課題として、性能の向上があります。省エネ性の高さ、電気代の節減が謳われていても、まだ購入コストに対して性能が見合わないのが現状です。家庭用燃料電池の代表格であるエネファームを例に取ると、発電効率は現在40%程度と、10年前の2005年の30%未満から比べると格段に向上しましたが、それでもまだ改善が必要です。

コストの高さ、性能の改善余地に加えてさらなる課題となっているのが燃料電池自体の耐久性信頼性の向上です。まだまだ高価な燃料電池ですので、当然長年使用できないと採算が取れないのですが、エネファームを例にとると、まだメンテナンスをきちんとしてもせいぜい耐久年数は20年とされています。

加えて、東日本大震災時にエネファームが運転できなかったことがあります。この反省を踏まえて製造各社ではエネファームの自立運転機能を開発してはいますが、今後さらに事故件数を低下させ、安全性をさらに確保することが望まれています。

燃料電池を使用すべきか?

資源エネルギー庁では燃料電池推進室が率先して家庭用燃料電池の普及に力を入れています。また、エネファーム関連企業から成るエネファームパートナーズでは、2016年に市場を自立化し、2020年に140万台、2030年に530万台、つまり全世帯の約1割にまで普及させることを目標としています。

エネファームが530万台普及すると、エネルギー消費の増加が著しい家庭部門におけるエネルギー消費量を約3%削減、CO2排出量を約4%(年間約700万トン)削減する効果が見込まれると推算しているからですが、まだまだコスト面、性能面などから、まだ一般世帯が気軽に使用できる商品にはなっていないのが現状です。

ただし、技術開発は急速に進んでいますので、燃料電池が身近な存在になるのもそう遠い将来のことではないとも言えるでしょう。