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“10kW未満のスターリングエンジン発電” が規制緩和で「一般用 電気工作物」に

電気事業法が改正となり、 “10kW未満のスターリングエンジン発電” が太陽光発電・風力発電・燃料電池に続いて規制緩和され、一般用電気工作物となりました(平成26年11月5日 公布・施行 )。 いよいよ家庭でもスターリングエンジン発電の期待が高まります。

更新日: 2015年04月24日

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kitano_kumaoさん

スターリングエンジン

スコットランドの牧師ロバート・スターリングが1816年に発明した、シリンダー内の気体を外部から加熱・冷却して仕事を得る外燃機関で、理論的にカルノーサイクルと等しい高い熱効率を有し、外燃機関であるため熱源を選ばない(太陽熱、バイオマス燃料廃熱...etc)また化石燃料を熱源にする場合、その燃焼は連続燃焼であるため排気ガスがクリーンである。

スターリングエンジンがすごいのは、熱源はなんでもいいというところ。ヒータ部分の熱は、太陽光でも、工場排熱でも、排気ガスでも、とにかく、温度が高ければどんなものでもかまわないのだ。また、クーラ部分も、加熱側との温度差が確保できれば、空気でも水でもかまわない。とにかく、温度の差のあるものを用意できさえすれば、このスターリングエンジンは動いてしまうのだ。

出典kygn.jp

作動原理の基本は、空気を加熱すると膨張し冷却すると収縮する性質を利用したもので、単純な仕組みです。
しかしながら実用的動力として取り出す方法が難しいため、発明されて以来200年近く経過し、いまだ研究開発が進められています。
このエンジンの構造は、ピストンの作動空間に容積変化を誘起し、作動ガスに圧縮、膨張の機会を与え、加熱部及び冷却部を圧縮、膨張した空気が通過することにより、一連の作動が得られます。
そのためエンジンのスタート時は、空気を強制的に移動させることが必要で、フライホイールを意図的に回転させることで、下記の工程を繰り返し連続的に作動します。

私たちが「昔夢見た未来」にいることを認めざるを得ないモノ 12選にも!

スターリングエンジンが「一般用電気工作物」に

一般用電気工作物は、600V以下の電圧で受電し、受電のため以外に構外にわたって電線路を有しないもの、または構内に設置する小出力発電設備で、発電された電気を600V以下の電圧で他の者の構内において受電する場合、そのため以外に構外にわたって電線路を有しないものと定義されます。一般用電気工作物は、電気工作物の分類上、電圧が低く安全性が比較的高い電気設備が含まれています。

なお、小出力発電設備とは、電圧600V以下の発電用電気工作物で、太陽光発電設備では出力50kW未満、風力発電所及び水力発電所(ダムを伴うものを除く)では出力20kW未満、内熱力を原動力とする発電設備では10kW未満の場合、一般用電気工作物として適用されます。

例えば、10kWの太陽光発電設備、15kWの風力発電設備、8kWのコージェネレーションシステム用発電機などは全て、一般用電気工作物として分類されます。なお、新エネルギーの幅広い普及を促すため、特に安全性が高いとされる発電設備については規制緩和が行われ、電気事業法の改正により太陽光発電設備は50kW未満、水力発電所(ダムを伴うものを除く)では20kW未満の規模を、一般用電気工作物として扱うようになりました。

ビッグニュース! 3月10日に、とうとうスターリングエンジン発電機(10kW未満)が、一般用電気工作物と認定されました。 一般用電気工作物とは、家庭用太陽光発電パネルと同様に、資格不要で誰でも自由に使用できる発電設備のこと。... fb.me/15bMIuZJS

大ニュースらしい

(一般用電気工作物には)所有者または占有者に対して保安確保義務が課せられているが、それらの者が電気に関する知識を持っている事はまれであるので、電力供給者に対して電気的状態が適正かどうかの調査義務も課せられている。
そのため、委託を受けたものが電気設備技術基準に適合している電気工作物か検査を行い、不適合の場合はとるべき措置およびとらなかった場合に生ずる結果について所有者または占有者に通知することになっている。

10kW未満がポイントですね

規制緩和による可能性

スターリングエンジンを用いたコジェネレーション

産総研2006/08/02発表・掲載
スターリングエンジン採用で家庭用の発電・給湯バランスを自由自在に

発電量と給湯量のバランスを自在に調整できるスターリングエンジン発電システムを採用

寒冷地向けの使用バランスでは、従来のコジェネ・システムに比べ高効率

環境負荷低減を目指したバイオマス燃料にも容易に対応可能

本システムは、使用するバーナの出力によって発電量と給湯量のバランスを自在に調整できるメリットがある。灯油および都市ガスに対応し、開発目標性能は、発電出力800W(システム補機動力は200W弱)、温水出力10kW、補機動力を含む総合効率80%であり、寒冷地の家庭用に適した出力バランスのシステム構成となっている。

また、本システム構築のために開発したスターリングエンジン発電機は、2ピストン型機関構成、機械式駆動機構を採用し、発電機を内蔵したエンジン発電機である。作動ガスにはヘリウム(He)ガスを用いている。

発電出力は 841W、エンジンへの熱入力を基準とした発電効率は 30%(電気ヒータ加熱による単体試験結果)であり、機械式駆動機構を採用したスターリングエンジン発電機としてはこれまでにない高い発電効率を達成した。
発電出力は目標値を下回っているが、Heガスの高圧化により1kWまで容易に向上できる。寒冷地(特に北海道)向け灯油焚きシステムのシミュレーションでは、年間42,000円程度の光熱費削減、11%のCO2削減が可能であった。

バイオマス燃料の使用や、燃料電池と複合したシステムへの応用等も期待され、本スターリングエンジン発電機により、環境負荷低減、燃料コスト削減に貢献できるものと考えている。

北海道電力の値上げ攻勢に対抗するなら、北海道各家庭の薪ストーブにスターリングエンジン発電機を設置して自家発電するしかないだろう 日中はソーラーパネル 夜間はスターリング発電 電力調整は1000A程度の鉛バッテリーで 北電は倒産まで値上げを続けるだろう 暖房必需と見てなめてるんだ

適用事例  :生ゴミを原料に発電する商用システム

バイオガス発電ですね

有限責任事業組合のクリーン・エネルギー・ネットワーク(福島県郡山市、増尾一代表理事)は、生ゴミを原料に発電する商用システムを開発した。特殊な菌で生ゴミを発酵し、生成したメタンガスを燃やして発電する。日量500キログラムの生ゴミから同50立方メートルのガスを生産できる。価格は3000万―4000万円を想定。

発電した電気とガスは隣接地に設置したビニールハウスの農場にも送る。
発電には出力5キロワットのスターリングエンジンを採用

イモを燃料に発電する芋発電 [近畿大学]

通常、芋は平地で栽培される。しかし、芋に限らず植物は全般的に太陽光の3~5%しか光合成に利用しない。このことを突き止めた鈴木教授は、多層の棚で芋を栽培する方法を思いついた。多層の棚にすれば狭い土地でも一定量を栽培でき、かつ多層ならば太陽光を分散させて栽培できる。当然、最下層の棚には光が届きにくくなるが、植物の中でも比較的弱い太陽光でも育つ芋ならばこの栽培法にも適うというわけだった。

袋の中で根を伸ばすことが制限され栄養がイモに蓄えられるため、同じ面積の露地栽培と比べて5倍の収量になるという。

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