[NSC簡訊] 日本家用燃料電池實現節能減碳新生活 - 國立成功大學能源科技與策略研究中心

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日本家用燃料電池實現節能減碳新生活

作者：黃惠敏　現職：留日學人

文章來源：產經新聞2010年3月17日

發佈時間：2010.06.03

在全球暖化造成天然資源已盡枯竭的聲浪持續高漲中，氫氣和氧氣結合反應發電的燃料電池肯定是未來最理想之新能源。為了早日實用，日本產業界均積極地致力於各方面的研發工作。去年5月，日本領先全世界推出一部家用燃料電池，成為全球第一個正式販賣家用燃料電池的國家。既是環保的綠色能源、又是能源轉換效率極高的燃料電池正逐步地將家用能源的景觀一新。 【節能減碳新生活】 近來，日本電視經常出現「ENE-FARM（能源農場）」的廣告，「ENE-FARM」一詞係業者為了打響家用燃料電池的名號而統一訂定出之名稱，是由「ENERGY」、「FARM」所組成之新用語，這就好像是在自己家裡栽種自給自足的青菜一樣，各個家庭各自生產居家所需的電力能源。 不過，這種型態的燃料電池並沒有蓄電功能。由天然或液態瓦斯中取出的氫氣和空氣中的氧氣結合、產生化學反應來發電。由於不使用化石燃料而大幅減少二氧化碳的排放量，造成空氣污染的元凶之氧化氮、氧化硫則完全不會產生。發電所產生的熱能則可作為居家用水之加熱，而且能源使用率高達70%至80%，非常符合節能減碳的理念。 平成17年起，為期四年在日本國內3377戶住家進行大型燃料電池實地試驗之日本新能源財團，引用平成19年度的統計數據分析指出，如果每戶住家都使用性能最好的機種，則燃料電池可供應全戶41%的電力，82%的家用熱水。一戶住家的節能減碳效應，大約可減少18桶煤油的能源使用量，而二氧化炭的減量則相當於面積2200平方公尺森林所吸收的能量。 【家用燃料電池組之主要裝置】 家用燃料電池的主要裝置，分別為燃料電池組件和熱水貯存組件。首先利用燃料處理裝置將天然或液態瓦斯中所取出的氫氣，和自空氣供應裝置所取出的氧氣，放入（固態高分子型）質子交換膜燃料電池組中，進行氫氧化學反應作用發電。所產生的電源係直流電，經轉換器進行交直轉換、變成交流電後方能供應居家的用電，而發電所產生的熱能，則可溫熱熱水貯存槽的用水。一旦熱水貯存槽的水量不足，備用燃燒器將會自動啟動、供應熱水。 【低價位引發全面性普及】 燃料電池所產生的電力雖然不能販賣，但若與太陽能電池配套運用的話，多元化發電就會有的剩餘電力，可出售的電力也就大為增加。不過，由於價格昂貴不是一般民眾所能負擔起，原因係燃燒電池使用了很多價格昂貴的稀有金屬所製造出的零組件。為解決此一問題，日本各家廠商都積極地從事低價位機種的研發工作，預定五年後推出價位在50至60萬日圓的燃燒電池，屆時必定會引發全面性普及。