成果報告書詳細
管理番号100013515
タイトル平成19年度成果報告書 国際エネルギー使用合理化等対策事業(基礎事業) 国際エネルギー消費効率化等協力基礎事業 リン酸形燃料電池の海外部品調達によるコスト削減可能性等に関する基礎調査
公開日2009/4/16
報告書年度2007 - 2007
委託先名富士電機システムズ株式会社
プロジェクト番号P93049
部署名
和文要約日本国内の下水処理場で下水消化ガスを利用した発電に導入が進みつつあるりん酸形燃料電池(PAFC)は,バイオガスの発電利用に最適な燃料電池である。このPAFCの燃料として,パーム油搾油廃水(POME)を起源とするバイオガスを利用する可能性について,マレーシアを中心に調査,検討した。また,PAFCの導入普及を進展できるよう海外からの部品調達によるコスト低減の可能性について調査,検討を実施した。海外からの部品調達の調査対象は,低コスト化が見込めるBOP部品(ポンプ,制御弁,熱交換器,空冷式冷却器)とした。1対象国の機械製作企業のリストアップ海外調達の調査は,パームオイル廃液からのバイオガスが得られやすいパームオイル工場が多数立地するマレーシア及びその近隣で東南アジア地域の産業拠点となりつつあるタイの機械加工産業を中心に調査した。2調達可能な現地企業のリストアップ1項の企業リストをもとに,タイ,マレーシアを拠点とする富士電機グループ関係会社,JETRO現地事務所等で,更に信頼性,購入実績,企業評価等を調査し,ヒアリング先の絞り込みを行った。3調達可能な企業の現地調査(数社),見積り依頼タイ,マレーシアを訪問して,2項でリストアップした企業について,訪問,ヒアリングし,調達可能と判断した場合には,見積り仕様,条件等を打合せし,見積りを依頼した。4現地企業の技術力評価現地企業へヒアリング及び工場見学に際しては,保有設備,製作実績等をヒアリングするとともに,適宜工場見学を行い,技術力の評価を行なった。5海外調達によるコスト低減の可能性ポンプ,制御弁,熱交換器,空冷式冷却器を海外調達した見積りを行い,この結果をBOP部品全体に反映させコスト低減の可能性を検討した。6バイオガスの発生量,PAFCへの利用可能量マレーシア,インドネシアにおける粗パーム油生産量からバイオガスの発生量を試算した。さらに,100kWPAFCに必要なバイオガス燃料の消費量をもとに利用可能台数を推定した。7バイオガスの組成PAFCの導入可能性や立地条件,搾油工場の環境対策等から調査サイトを選定し,PAFCの燃料としてのバイオガス性状を確認するためにCH4,CO2,H2S,N2,O2等を分析した。また,他の地域のサイトについても,発生するバイオガスの指針を得るため,POMEについて,pH値,COD値,BOD値を分析した。8水質PAFCは,メタンガスの水素への改質のために数十l/hの純水を必要とする。一方,搾油工場では,自前の水処理施設を有しており,河川水を浄化して使用している。そこで,搾油工場の浄水設備から得られる水について,導電率分析,Cl-,SO4-2分析,アルカリ度分析,全硬度・カルシウム硬度分析等の分析を行った。9硫化水素除去システムの調査,検討バイオガス中に含まれる硫化水素が改質器の触媒等を被毒するため,POME由来のバイオガスをPAFCの原燃料として利用することを目的に,PAFCへバイオガスを投入する前段で硫化水素を効果的に除去する方式を調査,検討した。10候補サイト大気の環境測定(H2S)PAFCに酸化剤として空気と一緒にPAFCに取り込まれる可能性のあるパーム油搾油工場近傍の大気中の硫化水素大気分析を行った。
英文要約Phosphoric acid fuel cells (PAFCs) are now being introduced to sewage treatment plants in Japan to generate electricity using sewage digester gas. PAFCs best meet the requirements for bio-gas generation. We investigated the possibility of using waste palm oil-derived bio-gas as a fuel to operate PAFCs in Malaysia and its neighboring countries. We also investigated the possibility of reducing the costs of PAFCs by purchasing components locally to promote the dissemination of them in Malaysia and its neighboring countries. We focused on major BOP components such as pumps, control valves, heat exchangers and air-cooled cooling equipment. 1. Selection of local machine manufacturers We investigated mainly machine manufacturers in Thailand which is adjacent to Malaysia where many palm oil factories produce waste palm oil. Thailand is becoming a major production base for south East Asian countries. 2. Selection of machine manufacturers from which we can purchase components We evaluated the reliability, records of purchases, business performance of the manufacturers selected in item 1 above with the assistance of the Fuji Electric Group's affiliated companies and JETRO's representative offices in Thailand and Malaysia and narrowed down candidate companies we would interview. 3. Submitting of inquires to candidate manufacturers We interviewed the manufacturers selected in accordance with item 2 above. 4. Evaluation of technical capability of manufacturers In our interviews with local manufacturers, we checked the machines and facilities installed in their factories and their supply records. 5. Possibility of reducing costs by purchasing components locally We investigated the possibility of reducing the costs of BOP components by purchasing them locally. 6. Generation of bio-gas and amount of bio-gas used as a fuel to operate PAFCs We estimated the amount of bio-gas from the production volumes of CPO in Malaysia and Indonesia. We estimated the number of PAFCs which can be operated with that amount of bio-gas based on the amount of a bio-gas fuel need to operate a 100kW PAFC. 7. Gas components of bio-gas We analyzed the bio-gas characteristics of the gas components such as CH4, CO2, H2S, N2, O2 and H2S of the bio-gas produced at the installation sites. At sites in other areas, we analyzed PH, COD and BOD values of POME to obtain data on bio-gas. 8. Water quality We analyzed the conductivity, Cl-, SO4 -2 ions, alkaline levels, total hardness, calcium hardness, heavy metal contents of the water supplied by the water treatment facilities of palm oil factories. 9. Investigation and study of hydrogen sulfide. The hydrogen sulfide contained in bio-gas poisons the catalyst of a PAFC reformer. In order to use POME-derived bio-gas to fuel PAFCs, we investigated and studied methods to efficiently eliminate hydrogen sulfide before injecting bio-gas into PAFCs.
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