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エネファームとは?エネファームのメリット・デメリットについて

エネファームとは?エネファームのメリット・デメリットについて
エネファームとは?エネファームのメリット・デメリットについて

何かと耳にする機会の多いエネファーム。いったいどんなシステムなのでしょうか?また、どんなメリットやデメリットがあるのか確認してみましょう。

  • エネファームはエコな発電システム。エネルギー効率も高い
  • 導入コストが高いのが難点

エネファームとは?

エネファーム都市ガスプロパンガス(LPガス)から、水素を取り出し、空気中の酸素と反応させて発電するシステムです。発電時の熱を利用してお湯を作ります。

エネファームの正式名称は、家庭用燃料電池コージェネレーションシステムです。「電池」という言葉がついていますが、燃料となる水素と酸素を利用して電力を作るというしくみを考えると、「発電機」と考えた方が分かりやすいでしょう。

このエネファームという愛称(ニックネーム)は「エネルギー」と「ファーム=農場」を合わせた造語です。燃料電池実用化推進協議会 (FCCJ) が家庭用燃料電池の認知向上を推進するために2008年に統一名称化したものです。

なぜ「ファーム」なのかというと、それはエネファームが「自宅で電気とお湯を同時につくる新しい創エネシステム」だからです。エネファームが発電装置として発電する際に発生する熱によって、お湯も沸かすため、エネルギーをムダなく使うことができる節電性の高い装置として注目されています。また、既存の電力網に頼らずに家庭で発電ができるという点で、東日本大震災以降さらに注目度が高まりました。

燃料電池とは? 燃料電池とは、水素(H2)と酸素(O2)の電気化学的な反応によって、電気を継続的に取り出すことが出来る「発電装置」です。化学反応に伴うエネルギーを電気エネルギーに直接変換するため、発電時のエネルギー効率が高い上、廃棄物が排出されないため、効率よくクリーンな電気エネルギーが発電できる次世代の「発電装置」として期待されています。

エネファームのしくみ

エネファームで発電する原理は、水の電気分解の逆で、都市ガス・LPガス・灯油などから、改質器を用いて取り出した水素と、空気中の酸素を化学反応させて、電気をつくり出します。さらに、発電の際に発生する熱を捨てずにお湯をつくり、給湯に利用します。

したがってエネファームでの発電は、自宅で行なうため送電ロスも無く、排熱もムダにしない、エネルギーをフルに活用するシステムと言うことができます。このシステムにより、燃料の持つエネルギーの70~80%を利用することが可能とされています。しかも、発電の際には水素を用いるため、二酸化炭素(CO2)が発生しないというメリットもあります。

水の電気分解「水の電気分解」では水に電気を流すとマイナス極に水素が、+極に酸素が発生します。H2Oだった水がHとOにななるわけです。エネファームはこの逆の作業を行って電気を発生させます。

エネファームは大分して下記のような6つの装置から構成されています。

何かと耳にするエネファームとは?
  1. 改質器:都市ガス・LPガス・灯油などの燃料を水蒸気改質して水素ガスを得ます(同時に熱も発生します)。
  2. 固体高分子形燃料電池スタック:改質器からの水素と空気中の酸素を反応させて、直流電力を発生させます(同時に熱も発生します)。
  3. インバータ:直流から交流への変換、系統連系に関する諸機能を司ります。
  4. 熱回収装置:改質器と燃料電池スタックから熱を回収して温水を作ります。
  5. 貯湯槽:温水を貯めておきます。
  6. バックアップ熱源:貯湯槽の温水が不足になった場合に温水を供給します。

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エネファームのメリット

そんなエネファームのメリットをチェックしていきましょう。

発電所で発電された電気を各家庭に届けるまでには、送電時に約60パーセントが失われてしまいます。また発電時に出る熱も、発電所では利用することができません。一方、エネファームは家庭で発電することができるため、その場ですぐ電気が使用できます。送電のロスがないため、無駄なく電気が使え、効率的といえます。

加えて、発電時には水素を使うため、二酸化炭素の排出がないため、非常に環境に優しいという特徴もあります。(都市ガスプロパンガス)から水素を取り出す家庭では二酸化炭素は排出されます。)

エネファームの主なメリット

  1. 発電した電力を家庭ですぐに使用できる
  2. 自宅で発電するため送電ロスがない
  3. 発電時に騒音が無い
  4. 発電時に二酸化炭素や有毒ガスが出ない
  5. ガス会社によっては、エネファーム専用ガス料金メニューを用意しているので、ガス料金の割引を受けられることもある
  6. 給湯時の発電によって家庭で使用する4~6割程度の電力量をまかなえるため、電気料金が安くなる
  7. 停電時でも発電が可能(モデルによっては事前の設定等が必要)

エネファームのデメリット

エネファームのメリット・デメリットについて
エネファームのデメリットは?エネファームは太陽発電のように売電することはできない。

効率がよく、省エネ型で電気代節約ができ、しかも環境に優しいと、いいこと尽くめに見えるエネファームですが、もちろんデメリットもあります。詳しく見ていきましょう。

エネファームの主なデメリット

  1. 発電時の排熱でお湯を温めるシステムであるため、貯湯タンク設置のための大きなスペースが必要
  2. 導入コストが高い(100万円前後で、電池の種類やモデルにより価格は変動。国や自治体の補助金制度有)
  3. 太陽光発電と同様に自家発電だが、太陽光発電エネルギーと異なり、発電した電力を電力会社へ売電することができない
  4. ガス代がかかる。ガスが止まってしまったら発電できない

日本が注目する水素エネルギー「環境とエネルギーセキュリティをともに解決する⽔素は、⽇本にとって究極のエネルギーとなり得る。」として、水素は国が近年注力しているエネルギーです。資源エネルギー庁は、水素エネルギーの拡大促進をするため、「⽔素・燃料電池戦略ロードマップ」を制定しました。この中でエネファームについても、「2020年頃の⾃⽴化、2030年までに530万台、2030年頃までに投資回収年数を5年とする」と目標が設定されています。

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エネファームは買いか?

エネファームは発電時の熱でお湯を作ることができる、エネルギー効率がよくクリーンな燃料電池です。

とりわけお湯の使用が多いご家庭においては発電が効率よく行われるため、環境負担の軽減はもちろん光熱費の節減が期待でき、購入の価値が大いにあると言えるでしょう。

しかし、決して安価ではないため、取り入れたいと思っても購入しづらいというデメリットがあるのも事実です。ですが、水素を利用しエネルギー作りは国が注力している分野であり、今後さらに価格が安く、性能の高いモデルが登場することが期待されます。

更新日