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CEP ステーション(TOTAL)

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• NIP を円滑に進めるために、新組織として「ドイツ水素・燃料電池機構

(Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie:

NOW)が2007年に設置された(図 4-1)。NOWの予算は、主に交通建設住 宅省から拠出されている。

図 4-1.ドイツ水素・燃料電池機構(NOW)

• NIP では、表 4-1 に示す 6 つのプロジェクトを進めている。CEP(Clean Energy Partnership)プロジェクトは2002年から実施されているプロジェク トであるが、NOWの設立とともに、NIPの一部となっている。

表 4-1.NIPにおける実施中のプロジェクト CEP(クリーンエネルギーパー

トナーシップ)

・  ベルリンにおける水素利用車両(FCV、水 素内燃自動車、水素内燃バス)のデモンスト レーション。

CALLUX ・  住宅用小型燃料電池コージェネレーション

(1〜5 kW)の実用化プログラム。

NEEDS ・  産業用の大型燃料電池コージェネレーショ

ン(100〜500 kW)の実用化プログラム。

e4ships ・  大型船舶用の補助電源用燃料電池(100

kW級MCFC)開発プログラム。

Leisure Applications Lake Constance(コンスタンス湖レ ジャー用FC)

・  レジャー用(外用電源やレジャー用車両)へ の燃料電池利用プロジェクト(企画中)。

Critical Electricity Supply

(電力安定供給プログラム)

・  無停電電源による電力安定供給システムに 関するプログラム(企画中)。

デモンスト レーション

予算

(交通建設 住宅省より)

国際

(JTI、IPHE) 政府・市民

水素・燃料電池技術 NIP 国家革新プログラム R&D

予算

(経済技術 省より)

基礎研究:教育省 

機能・役割

・  プロジェクトの評価と選定

(デモンストレーション)

・  ステークホルダとのアクテ ィブなネットワーク

・  国際的なイニシアティブと のコーディネーション

・  コミュニケーション

・  マネジメント

(2) CEP プロジェクト 

① CEPプロジェクトの概要

• CEP プロジェクトは、多様な企業・行政機関が参画している、FCV・水素ス テーション技術のデモンストレーションである(表 4-2)。

表 4-2.CEPプロジェクトの概要 目的 ・  エミッションの低減

・  エネルギー効率の向上

・  実現可能な交通オプションとしての実証(先導措置)

・  エネルギー多様化によるエネルギー供給の確保 パートナー

政府組織 ドイツ連邦政府 エ ネ ル ギ ー

企業

Linde

Shell Hydrogen StatoilHydro TOTAL

Vattenfall Europe 自 動 車 メ ー

カー

BMW Daimler Ford GM/Opel Volkswagen

交通局 Berliner Verkehrsbetriebe BVG(ベルリン交通局)

Hamburger Hochbahn HVV(ハンブルグ交通局)

②  水素ステーションと車両

• 現在、CEPプロジェクトとしては1台のステーション(TOTAL)がある。

• CEP プロジェクトに投入されている車両とバスを表 4-3〜表 4-5 に示す。燃 料電池バスは、HyFleet:CUTEプロジェクトにも参画している。

表 4-3.CEPプロジェクトに導入されている車両(フェイズI)

出所:CEP Report 2002-2007

< http://www.cleanenergypartnership.de/cep_erste.php >

表 4-4.CEPプロジェクトに導入されている車両(今後の予定)

BMW Hydrogen7を導入。

Daimler B-Class F-Cellを導入。

現在は35MPa対応のみだが、70 MPa対応車を導入する。

Ford Focusを導入。

GM/Opel 70 MPa対応車(HydroGen4)30台を導入予定。

Volkswagen Touran HyMotion3を導入

現在は35MPa対応のみだが、70 MPa対応車を開発する。

表 4-5.CEPプロジェクトで運用されている水素バス ベルリン MAN製水素ICEバス14台(液体水素タンクを搭載)

ハンブルグ Daimler製燃料電池バス9台(高圧水素タンクを搭載)

図 4-2.CEPプロジェクトで運用されている車両

③ CEPプロジェクトの展開

• CEPプロジェクトの展開を表 4-6に示す。すでにフェイズI(2002〜2007年)

を終え、現在はフェイズIIにある。

• フェイズII(2008〜2010年)では、市内に3ヶ所のステーションを、またベ ルリンとハンブルグの間に1ヶ所のステーションを新設する予定である。

- TOTALは2009年半ばまでに2ヶ所のステーションを、Shellは2009年末 に1ヶ所のステーションを、それぞれベルリン市内に新設する。

- ベルリンとハンブルグの間は300 km程度だが、中間に水素ステーションを 設置する予定である。

• フェイズIII(2011〜2016年)では、5~10ステーションを展開し、地域ネッ トワークの構築の核を目指す(地域合計で10〜20ステーション)。

表 4-6.CEPプロジェクトの展開 フェイズI

2002〜2007年

・  液体水素充填の実証(BMW、水素ICEバス用)

・  オンサイトでのLPG改質(水蒸気改質)の実施 フェイズII

2008〜2010年

・  ライトハウスプロジェクトに参加。

・  パートナー拡大(Shell Hydrogen、ハンブルグ交通局)

・  70MPa充填の実施

(SAEのドラフトに基づく。水素4kgを3分以内で充填可能)

・  車両の拡大(30〜40台)

・  水素ステーションの新設(総数3〜5ヶ所)

フェイズIII 2011〜2016年

・  スカンジナビア水素ハイウエイとの連携14

図 4-3.ベルリン市内のCEPステーション(既存、新設)

TOTAL(移動式)

TOTAL(新設)

Shell(新設)

TOTAL(既存)

表 4-7.CEPプロジェクト フェイズIの成果15

出所:CEP Report 2002-2007

< http://www.cleanenergypartnership.de/cep_erste.php >

15 フェイズIでは、水素ステーションがARALステーションとTOTALステーション(今回訪問)の 2ヶ所であったがARALステーションはCEPプロジェクトから抜けている。本成果は、水素ステ ーション2ヶ所での成果である。

(3) CEP 水素ステーション(TOTAL) 

①  ステーションの概要

• CEPステーションは、ベルリン郊外に設置されている(図 4-4)。

- ベルリン交通局(水素バス14台を所有)の路線バス整備場の横に建設された。

- 一般のガソリンスタンドと交通局側の両方に、水素ディスペンサ(液体水素、

圧縮水素)が設置されている。

図 4-4.CEPステーション(TOTAL)

水素ステーション

(一般用)

通常のガソリン スタンド(セルフ ガソリンスタンド

ショップ(兼コンビニ)

ベルリン交通 局バス整備場

水素関連 設備

出所:Google Maps 水素ステーション

(交通局用)

カード リーダー 圧縮水素

ディスペンサ 水素 ステーション

(一般用)

ガソリンスタンド ショップ(兼コンビニ)

CEPのパートナ ーの表示

水素ステーション

(交通局用)

液体水素 ディスペンサ

圧縮水素 ディスペンサ

液体水素 ディスペンサ 通常のガソリンス

タンド(セルフ式)

②  水素ディスペンサ

• 圧縮水素ディスペンサは35 MPa充填と70 MPa充填の両方に対応している。

- 70 MPa充填はプレクールも実施(後述)。

- 充填は基本的にセルフ充填。そのために利用者には、簡単な充填ノズルの扱 い方や安全指導を実施している(せいぜい10分程度)。

図 4-5.圧縮水素ディスペンサ

70MPa充填ノズル

充填量・料金表示部

緊急離脱カプラ

35MPa充填ノズル 緊急離脱カプラ

充填ノズルの使い方の説明

• 液体水素ディスペンサはLinde製である(図 4-6)。

図 4-6.液体水素ディスペンサ

• カードリーダーは、圧縮水素ディスペンサ、液体ディスペンサの間に設置され ている(図 4-7)。

- 利用者はIDカード(hydrogenCard)を挿入し、水素を充填する。充填量な

どはTOTALが集計し、別途利用者に請求書を送付する。

図 4-7.カードリーダー

液体水素充填ノズル 充填量・料金表示部

IDカード

(HydrogenCard)

カードリーダー

③  水素関連設備

• CEP水素ステーションの水素関係設備の概要を図 4-8に示す。

- システムを設計・建設したのはLindeである。

- 水素源は液体水素(工場からの輸送)と、オンサイト改質(LPG)の2種類。

- 液体水素はLindeから供給され、液体水素タンク(貯蔵量1トン)に貯蔵さ れる。液体水素充填の場合は、液体水素タンクから直接供給される。圧縮水 素の場合は、気化器でガス化し、順次圧縮される。

- オンサイト改質の場合は、LPGを改質装置で改質し、圧縮機で圧縮する。

- 訪問当日はシステム全体を改良中で、稼働はしていなかった。

図 4-8.水素関係設備

液体水素

タンク 圧縮水素カードル

イオニック ピストン コンプレッサ コンプレッサ 改質システム

気化器

水素

ディスペンサ     (一般用)

水素ディスペン サ(交通局用)

液体水素 タンク

気化器

改質装置

• 改質システムの概要を図 4-9に示す。

- 改質システムはCarbontech製(ただしLindeがメインコントラクタ)。

- 水素製造能力は約250 kg/日(約10 kg/時)。

図 4-9.改質システムの概要

改質リアクタ クリーンアップ、シフト反応部

• 圧縮機はイオニックコンプレッサとレシプロコンプレッサの 2 システムであ る。

- イオニックコンプレッサ(図 4-10)

2台導入されており、一台は改質システムからの水素を35 MPaまで昇圧し、

水素カードルに貯蔵する。このカードルに貯蔵された水素は、35 MPa 充填 に使用される。

もう一台は、カードルからの水素をさらに 55 MPa 程度に昇圧し、35 MPa ディスペンサに直接供給される(35 MPa 充填の最終段階で、充填を完了さ せるためにブースター的に使用)。

図 4-10.イオニックコンプレッサ

液面の上昇

(水素の圧縮)

液面の下降

(水素の吸気)

ピストンの移動による イオン液体の押し出し・吸引

高圧水素

(100 MPa)

イオン液体ミスト の回収

イオニックコンプレッサ

2系統)

- レシプロコンプレッサ(図 4-11)

水素カードル(35 MPa)から水素を100 MPa程度に昇圧し、70 MPa充填 用ディスペンサに直接供給する。

図 4-11.ピストンコンプレッサ

④  プレクール(圧縮水素)

• プレクールは、SAEのドラフトに準じて、冷却温度−40℃で実施している。

- 開所当初はプレクールを実施していなかったが、自動車メーカーの要望で導 入した。

- 冷却装置は圧縮機の隣に設置している。

- 圧縮機からディスペンサまでの水素導管(100 MPa)は二重になっており、

冷却された液体を循環させて、充填直前まで水素を冷却できるように設計し ている。そのため、充填ノズルで−40℃を実現することも可能。

• ディスペンサ側の能力としては、3分以内の充填は十分可能である(水素流量

は 3.6 kg/分)。むしろ車両側の水素タンクのシステムの状態により、充填が

制限されてしまう。

ドキュメント内 2 (ページ 41-56)

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