圧搾空気で蓄電、蓄エネルギー 日本 2015年現在②

「断熱圧縮空気蓄電システム」②

㈱神戸製鋼所、早稲田大学（スマート社会技術融合研究機構）、一般財団法人エネルギー総合工学研究所（IAE）は共同で開発に取り組むと6月19日に発表。新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「電力系統出力変動対応技術研究開発事業」の一環として実施する。
プレスリリース http://www.waseda.jp/across/news/1069/

日本の開発目標の検討　の続き

開発目標の第1段階は風力発電、太陽光発電のサイトの瞬動予備力能力として設置しグリッド給電変動の変動の抑制、それと家庭家屋レベルの極小の風力、太陽光エネルギーの動力や熱源、冷熱源での活用に置く。

　家庭家屋レベルのシステムでは、圧縮空気の圧縮過程での蓄熱装置を太陽光給湯やエコキュートの蓄熱と共用できる。発電は圧縮システムを逆転して蓄えた圧縮空気を膨張、圧縮ポンプ・モーターを発電機にすることでできる。新たに発電装置を据える必要はない。膨張の際の熱は、蓄熱装置から供給できる。蓄積される常温レベルの圧縮空気は、小型のボンベに移した換えて、ポータブル・移動式の冷房装置や車で使用できる。
　圧縮空気の膨張時は吸熱反応だから、吸熱装置と組み合わせるとポータブルなクーラー装置ができる。圧縮空気車はガソリンエンジンなどの内燃機関の排熱を利用する。従来型の混焼式CAESの「同じ発電出力を得るために必要な天然ガスや石油などの化石燃料は、逆約 1／3に節約される」（先のNEDOの資料）から、㎞当りの燃費は約三分の一程度まで下げることが可能だろう。こうした利用機器の開発が第一段階。

　車のエアコンのコンプレッサーは約1.5MPaに圧縮する。冷蔵庫は0.6MPa、エコファームは12MPa。これらの既存の多くの使用経験のある技術的には"枯れた"、コンプレッサーを多段に組み合わせて、30～20気圧2.0～3.0MPaの小規模な安定的な圧縮システム構築は可能だ。
　発電サイトの電源として発電可能な時間や量は貯蔵タンクで左右される。技術的には先に見たように解決可能だろう。家屋レベルでもそうだが、現在ある帝人エンジニアリング㈱が製造販売しているアルミライナー繊維強化プラスチックのタンクでも十分だろう。しかし日本の高圧ガス規制が問題になる。

高圧ガス規制
　現在の高圧ガス保安法では10気圧1Mpa以上から規制が始まる。（アセチレンガス、液化ガスは0.2Mpa以上）例えば、100㎥/日以上圧縮するのに都道府県知事の許可が必要とされる。貯蔵や小型ボンベへの詰め替えでも許可を必要とする。
　圧縮ガスで再生可能エネルギーを蓄え動力や電力で使おうとすると圧縮空気をバイクなどに使う例では、使う圧縮空気は30～20気圧2.0～3.0MPaである。圧縮空気の化学的性質が爆発や引火しやすい事はない。そうした性質のアセチレンガス、液化ガスは、逆に規制圧力は低い値に設定されている。圧縮空気は、1MPaより高い値が採れるのではないか。
　圧縮空気の規制を再生可能エネルギーを蓄え動力や電力で使うと云う観点から再検討すべきである。

第二段階は、貯蔵タンクの大規模化による4時間程度の発電時間の運転予備力化。

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