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水素ステーション水素ステーション
佐賀大学 教授佐賀大学 教授門出 政則
発表内容
1. 水素ステーション実証試験の役割
2 水素ステーションの運用2. 水素ステ ションの運用
3. 70MPa増設工事
4. 計量充填法(35MPa)における車載タンク容積推定の検討
5. 効率・コスト検討
6 水素性状検討6. 水素性状検討
7. ステーションの安全
8. CCS検討
9. 今後の計画9 今後の計画
10.まとめ
水素ステーション実証試験の役割
水素ステーション実証試験の役割
燃料電池自動車等及び水素インフラ等の
1 実使用条件における運用と その際の課題明確化1. 実使用条件における運用と、その際の課題明確化
2. 水素貯蔵の高圧化に関する実証
3. 規格、法規・基準作成のためのデータ取得
4. 理解促進のための広報・教育活動
5 省エネルギー効果(燃費)・環境負荷低減効果の確認5. 省エネルギ 効果(燃費) 環境負荷低減効果の確認
6. 技術・政策動向の把握
水素ステーションの課題を主に扱う
水素ステーションの運用
水素ステーションの運用
既設ステーション11箇所と関連設備を安全に運用。
2008年12月までに16,969回の充填を行い、42,658 kgの水素をFCV等に供給。42,658 kgの水素をFCV等に供給。
4箇所のステーション(千住、横浜・旭、横浜・大黒、移動式) 増設を完了し 運用を開始移動式)の70 MPa増設を完了し、運用を開始。
但し 千住ステ シ ンについては当初計画した流量を実現できず但し、千住ステーションについては当初計画した流量を実現できず、3段階に分けて性能改善を計画。
当初、船橋ステーション(移動式)を70 MPa増設を計画したが、運用形態を考慮し、霞ヶ関にて運用を開始。
北海道洞爺湖サミ トでの移動式水素 テ シ ンの運用実証
トピックス
12日間の水素充填実績: FCバス 5 台 44 回 264 kgFCV等 10 台 33 回 66 kg
北海道洞爺湖サミットでの移動式水素ステーションの運用実証
合計 77 回 330 kgこれほどの大規模な水素供給は、世界初であった。地方での世界的ビックイベントでも、FCV等への水素供給は、移動式水素供給設備でも十分対応できることが実証された。
2008年6月26日~7月11日
場所:北海道洞爺湖町廃校 校庭
2008年6月26日 7月11日
協力先:外務省他
70MPa増設工事
70MPa増設の目的と仕様航続距離の伸長を目的として、車載できる水素量の増加を図るため70MPaタンクを搭載したFCVの実証試験が日米欧で進められている。
存 箇 充填 備を増→ 既存4箇所のJHFCステーションに70MPa充填設備を増設。
70MPa増設の仕様
千住 横浜・旭移動式
(船橋→霞ヶ関)横浜・大黒
ペ ク スタンダ ドスペ ク
ステーション
フルスペック
最高充填圧力
連続充填台数 3台
スタンダードスペック
70MPa
1台
蓄ガス設備 なし
充填流量 0.1-2.0kg/分 0.1-0.85kg/分 0.1-0.85kg/分 0.1-0.3kg/分
あり
流量・昇圧制御
プレクール -20℃目標 -5℃目標 -5℃目標 なし
指定流量充填、昇圧率一定充填、圧力基準充填、質量基準充填に対応できること
70MPa設備の考え方
•4箇所の35MPaステーションに増設
•70MPa充填方法(35MPaまでの差圧充填後)•70MPa充填方法(35MPaまでの差圧充填後)
(1)70MPa蓄ガス設備から差圧充填(千住、旭、移動式)
原料水素製造設備
35MPa用蓄ガス設備
35MPa車
35MPaディスペンサー
35MPa用圧縮機
70MPa用蓄ガス設備
70MPa車
70MPaディスペンサー
70MPa用圧縮機
(2)圧縮機で70MPaに昇圧して直接充填(大黒)
原料水素製造設備
35MPa用蓄ガス設備
35MPa車
70MP 用 70MP
35MPaディスペンサー
70MP
35MPa用圧縮機
70MPa用圧縮機
70MPa車
70MPaディスペンサー
JHFCプロジェクト70MPa実証試験開始式
METI川原室長ご挨拶 70MPa対応車両(トヨタ、日産、スズキ)
千住水素ステーション 70MPa水素を充填
日時: 2008年9月12日(金) 13:00~14:00場所: JHFC千住ステーション
東京ガス 千住テクノステーション東京ガス 千住テクノステーション出席者:来賓(経済産業省、NEDO等)、メディア35名式典終了後、説明・試乗会を開催。
千住水素ステーション 70MPa増設
2008年9月12日運用開始
既設35MPa設備
都市ガス
35MPa
水素製造装置 圧縮機 ディスペンサー蓄ガス設備
ディスペンサー 70MPa70MPa設備
圧縮機 蓄ガス設備プレクール
横浜・旭水素ステーション 70MPa増設
2009年2月2日運用開始
既設35MPa設備
ナフサ
35MPa
水素製造装置 圧縮機 ディスペンサー蓄ガス設備
ディスペンサー 70MPa70MPa設備
圧縮機 蓄ガス設備プレクール
横浜・大黒水素ステーション 70MPa増設
2008年12月1日運用開始
既設35MPa設備
脱硫ガソリン
35MPa
水素製造装置 圧縮機 ディスペンサー蓄ガス設備
ディスペンサー 70MPa70MPa設備
圧縮機
霞ヶ関水素ステーション(移動式)70MPa増設
2009年2月2日運用開始
ディスペンサー 35MPa
カードル 圧縮機 蓄ガス設備 70MPa35MPa、70MPa
プレクール高圧水素高圧水素
JHFCJHFCステーションステーションより供給より供給
、
より供給より供給
船橋ステーション(移動式)の改造としてスタートしたが、運用形態を考慮し、霞ヶ関にて運用を開始。
プレクールシステムの検討 (1)
充填時の水素温度上昇特性
プレ
プレクール温度、初期タンク内の水素温度と圧力の関係を求めた。
レクール温度(
(将来のプレクールの最適なシステムの評価を実施中)
(℃)
図 充填時間3分の例
・70MPa設備で採用しているプレクール方式冷凍機(a)冷凍機を使用する方式 (b)液体窒素を使用する方式
図 充填時間3分の例
熱交換器
蓄圧器流調弁
冷媒
蓄圧器
流調弁
熱交換器 LN2
LN2槽
70MPaタンク 70MPaタンク
プレクールシステムの検討 (2) 充填ノズルの低温時の評価充填ノズルの低温時の評価
プレクール充填では、凍結や霜付きによりノズルの装着に支障がでることが予想されたため、充填ノズルの低温挙動調査を実施
1.目的: プレクール充填時に予想される凍結・霜付き等の実態を調査。
2.方法: -5~-20℃にプレクールした水素により充填ノズルの凍結・霜付き状況を確認。
予想されたため、充填ノズルの低温挙動調査を実施
方法 ク 水素 り充填 凍結 霜付 状況を確認。
3.結果: プレクールした水素を流すことにより、ノズルには結露や霜付きが見られるが、ノズルの着脱は問題なく、また水素漏れも見られなかった。
試験状況
霜がついた状況 結露した状況
70MPa車への充填では結露や霜付きは見られることもあるが、ノズル着脱もスムーズで、水素漏れもないことが実証された。
試験状況
70MPa充填試験千住 シ 霞ヶ関ステ シ ン(移動式)
1 60
1.80
2.00
80
90
100
千住ステーション(125ℓのタンクに充填 2008年10月7日)
低圧バンク 高圧バンク
目標流量 2kg/min
a) 1.60
1.80
2.00
80
90
100
霞ヶ関ステーション(移動式)(100ℓのタンクに充填 2009年1月14日)
)
低圧バンク 高圧バンク目標流量 0.85kg/min
0 60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
30
40
50
60
70
80
流量
(kg/
min
)
給配管圧力
(MPa
0 60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
30
40
50
60
70
80
流量
(kg/
min
)
給配管圧力
(MPa
0.00
0.20
0.40
0.60
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
20
30
経過時間(min)
流
供給
0.00
0.20
0.40
0.60
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
20
30
経過時間(min)
流
供給
経 時間( )
横浜・旭ステーション(160ℓのタンクに充填 2009年1月21日)
横浜・大黒ステーション(125ℓのタンクに充填 2008年12月9日)
経 時間( )
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
60
70
80
90
100目標流量 0.85kg/min
/min
)
力(M
Pa)低圧バンク 高圧バンク
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
60
70
80
90
100
min
)
力(M
Pa)
低圧バンク 圧縮機直充填
0 20
0.40
0.60
0.80
1.00
10
20
30
40
50
流量
(kg/
供給配管圧力
0.40
0.60
0.80
1.00
20
30
40
50
目標流量 0.3kg/min流量
(kg/
m
供給配管圧力
0.00
0.20
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
経過時間(min)
0.00
0.20
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
経過時間(min)
海外のステーションの状況
70MPa充填は差圧による方法、圧縮機により直接充填する方法があるが、調査した両ステーションは35MPaまでは差圧充填、その後70MPaまでは圧縮機による直接充填が行われている圧縮機による直接充填が行われている。
35/70MPa用 35/70MPa用
Berlin,Germany(CEP)
35/70MPa用70MPa充填ノズル
Stavanger,Norway(HyNor)
35/70MPa用70MPa充填ノズル
70MPa増設 まとめ
・4箇所の35MPaステーションに70MPa設備を増設し運用を開始。運用を開始。
・50数回の充填を行い(2008年12月末現在)、運用中。
・試験充填で高流量が出ないステーションがあり、改造を開始。改造を開始。
・今後、70MPa充填データ取得を継続し、標準作成標準作成、使用上の課題抽出、最適充填圧力検討最適充填圧力検討
等に資する。
計量充填法(35MPa)における車載タンク容積推定の検討
タンク容積推定の検討(35MPa)
目的: 車載タンク容積の正確な把握による、安全な充填(現在 車両メ カ の指定流量で充填)(現在:車両メーカーの指定流量で充填)
小タンクに大流量
⇒タンク温度上昇⇒タンク温度上昇
大タンクに小流量
⇒充填時間長いディスペンサー
流量? タンク容積?
方法:少量の充填で、流量とタンク圧上昇の関係を取得
⇒充填時間長い
従来法:理想気体の状態方程式 PV=mRT気
を用いてタンク容積推定誤差 ±15%
より精度の高い容積推定⇒ より精度の高い容積推定
改良した計量充填
状態方程式 PV=zmRT 圧縮率因子(z)の導入
充填質量 Δm=V(P2/z2T2- P1/z1T1)/R
V= RΔm /(P /z T - P /z T )V= RΔm /(P2/z2T2- P1/z1T1)
既知 既知既知 既知
z2T2が分かれば計算可
z2 : P2とT2の関数 → タンク温度T2が判れば良い
タンク内温度の把握が不可欠
タンク内温度推定
y = 32.92x20
25
考え方
充填前
5
10
15
20
ΔT[℃]
充填前
・残ガス温度→ 外気温と大差なし・残ガス少→ 残ガス温度の影響小
0
5
0 0.2 0.4 0.6 0.8
Δp/P2
残ガ 少 残ガ 温度 影響小
充填後
・短時間充填→ 外部への放熱なしΔp/P2とΔTの関係(ゼロ点補完)
充填 放
・少量充填→ エンタルピー増加は充填量に比例・温度上昇 : 発熱量÷充填後水素量
以上より
ΔT=αΔp/P2 と表せるp 2 表
千住充填試験より
ΔT=33Δp/P2
結果とまとめ
6
9
%]
0
3
0 5 10 15 20 25定誤差
[%
-6
-3推定
グラ の クの違いは
-12
-9
タンク残圧[MPa]
グラフのマークの違いは車種の違いを示す
・タンク容積の推定: 誤差±3%以下
タンク残圧[MPa]
・15MPa以上は、誤差大だが、容積を少なく推定充填流量が小さくなるため 安全側→充填流量が小さくなるため、安全側
効率・コスト検討
千住水素ステーション (70MPa・プレクールあり効率)
電力
都市ガス3 70 kg 電力
水素1 kg充填ベース
(内訳)
測定:2009年1月
電力2.49 kWh
3.70 kg(4.37 m3(nor))182 MJ(LHV)201 MJ(HHV)
電力4.92 kWh
35 MPa
電力(共用ユーティリティ、制御等)0.93 kWh
(内訳)既存圧縮機4.08 kWh高圧圧縮機0.84 kWh
水素製造装置
都市ガス
圧縮機 ディスペンサー蓄ガス設備
35 MPa
水素製造装置 圧縮機 ディスペンサ蓄ガス設備
ディスペンサー 70 MPa
圧縮機 蓄ガス設備電力
70 MPa増設圧縮機 蓄ガス設備
プレクール
水素温度 : -20 ℃
電力0.67 kWh
水素温度今後、春~夏条件や水素温度低下条件では消費エネルギー増加が見込まれるので、効率測定を継続する。
千住水素ステーション (70MPa・プレクールあり効率)
水素1 k (F l T k)あたりのステ シ ン投入 ネルギ
都市ガス改質方式
投入エネルギー 投入エネルギー別投入エネルギー原単位
水素1 kg(Fuel Tank)あたりのステーション投入エネルギー
の種類 原単位 LHV HHV
3.70 kg 182 MJ 201 MJ都市ガス3.70 kg
4.37 m3(nor) 182 MJ 201 MJ
電気 9 01 kWh 32 4 MJ水素ガスが保有するエネルギー : 128 MJ/kg(LHV)、150 MJ/kg(HHV)
(水素ガスの条件 温度 25℃ 圧力 70 MPa)
電気 9.01 kWh 32.4 MJ
(水素ガスの条件 : 温度 25 ℃ 、圧力 70 MPa)
エネルギー効率η= 59.7 %(LHV) (参考)35 MPa条件60 7 % (LHV)η ( )
64.2 %(HHV) 60.7 % (LHV)65.2 % (HHV)
過去の水素供給原価試算と本年度コスト検討概要
算過去の水素供給原価試算結果●都市ガス改質方式ステーション(27 kg/h(300 Nm3/h規模))の水素充填圧力35MPaの建設コストは約6億円 70MPaの水素充填圧力35MPaの建設コストは約6億円、70MPaの建設コストは約7億円●水素供給原価は約110~170円/Nm3●水素供給原価は約 円/●経済産業省の2020年水素目標価格40円/Nm3とは差が有り、更なるコスト低減が必要。
本年度のコスト検討方針●2015~2020年に導入される水素ステーションのコストを検討●2015~2020年に導入される水素ステーションのコストを検討●今後の技術開発進展や規制緩和進展を盛り込む●JHFC WG1メンバーに加えて、蓄圧器やディスペンサーなど、蓄 器の機器メーカーも参加
●水素供給原価の算出を最終的に目指すが、本年度はコスト感度の高 テ シ 建設 トを検討する感度の高いステーション建設コストを検討する
水素ステーションのコスト検討の前提
FCV台数:10万台、水素ステーション設置数:50箇所と想定
●ステーション形式:オンサイト型●水素製造量: 27 kg/h (300 Nm3/h)●FCV満充填水素量:5 kg-H2/台●FCV残水素量: 1 kg-H2/台●ピ ク時のFCV台数 20台/h (ピ ク時充填量80 kg H /h)●ピーク時のFCV台数:20 台/h (ピーク時充填量80 kg-H2/h)
●水素充填圧力: 35、44、50、70、88 MPa 検討●水素充填圧力: 35、44、50、70、88 MPa
●水素充填時間(満充填まで): 3、5、10 分●水素充填方式: 差圧充填方式、圧縮機併用充填方式
討パラメー
上記を前提に まず現状コストを検討した上記を前提に まず現状コストを検討した
ーター
上記を前提に、まず現状コストを検討した。上記を前提に、まず現状コストを検討した。
主要機器の現状コスト
現状コスト(百万円) パラメーター(※)影響( )水素製造装置 150~186 なし
圧縮機 50~110 あり(大)蓄圧器 39~ あり(非常に大)ディスペンサー 15~ あり(やや大)プレクーラー 17~ あり(やや大)計 約300~ あり(35と70MPaで約2.5億円差)
※パラメ タ 充填圧力 充填時間 充填方式
上記以外に、基礎・配管・配線工事等が必要
※パラメーター:充填圧力、充填時間、充填方式
注:過去の検討とは仕様が異なるのでコストの直接比較はできない
更なるコストダウンが必要である更なるコストダウンが必要である。
コストダウン方策
改質型水素製造装置 フロー簡素化、機器点数削減
現状コストの半減が目標現状コストの半減が目標
水電解型水素製造装置 構成部材(電解セル電極、隔膜等)
電源設備、整流器
圧縮機 ピストン式や油圧駆動ブースター等
蓄圧器 容器の大容量化、寸法・内容積統一
鋼製 外材料も含めた ダウ鋼製以外材料も含めたコストダウン
圧縮機併用充填による蓄圧器削減
ディスペンサ 現状コストの半減が目標ディスペンサー 現状コストの半減が目標
安価な海外品の適用検討・類似量産品との比較
その他 ステーションレイアウトの最小化その他 ステ ションレイアウトの最小化
その他工事費の低減
来年度も検討を継続する。
水素性状検討
水素分析状況
各JHFCの各ステーションで実際に供給している水素中に含まれる不純物を分析 (2003年度以降毎年)水素ステーション水素ステーション 2004/32004/3 2005/32005/3 2005/92005/9 2007/22007/2 2007/122007/12 2008/122008/12横浜・大黒横浜・大黒 ○○ ○○ ○○ ○○ ○○ ○○横浜・旭横浜・旭 ○○ ○○ ○○ -- ○○ --千住千住 ○○ ○○ ○○ ○○ ○○ ○○千住千住 ○○ ○○ ○○ ○○ ○○ ○○川崎川崎 ○○ ○○ ○○ ○○ ○○ ○○青梅青梅 // ○○ ○○ ○○ // //秦野秦野 市原市原 // ○○ ○○ ○○ ○○ ○○秦野秦野→→市原市原 // ○○ ○○ ○○ ○○ ○○瀬戸北瀬戸北 // ○○ ○○ // // //瀬戸南瀬戸南→→セントレアセントレア // ○○ ○○ ○○ ○○ ○○相模原相模原 // ○○ ○○ ○○ △△ △△相模原相模原 // ○○ ○○ ○○ △△ △△有明有明 // ○○ ○○ ○○ -- --横浜・鶴見横浜・鶴見 // ○○ ○○ // // //大阪大阪 // // // // ○○ ○○大阪大阪 // // // // ○○ ○○
凡例:凡例: ○○ 全対象物分析全対象物分析 // 開所前ないしは閉所後開所前ないしは閉所後△△ 窒素のみ分析窒素のみ分析 -- 分析未実施分析未実施
2007年度までの分析結果は各年度のJHFCセミナー資料に掲載済。2008年度の分析結果は(参考)部に掲載。
製品水素分析まとめ
分析対象物質 結果 JHFC仕様 ISO/TC197 TSH2 99.99 % 99.97 %CO 殆ど全て<0 01 ppm 1 ppm 0 2 ppmCO 殆ど全て<0.01 ppm 1 ppm 0.2 ppm
最高値: 0.18 ppm - -CO2 <0.01 ppmが最多 1 ppm 2 ppm
数STで1 ppm程度 - -数STで1 ppm程度O2 全て<0.01 ppm 2 ppm 5 ppmN2 85~0.03 ppm 50 ppm 100 ppmAr 7 26~0 03 ppm - 100 ppmAr 7.26~0.03 ppm 100 ppmHe 9~3 ppm - 300 ppm全炭化水素 0.99~0.05 ppm 1 ppm 2 ppmH O 24~0 5 ppm - 5 ppmH2O 24~0.5 ppm - 5 ppm
(各STで5 ppmを超えたのは各一度)全イオウ化合物 全て<0.0001 ppm - 0.004 ppmHCHO 全て<0 01 ppm 0 01 ppmHCHO 全て<0.01 ppm - 0.01 ppmHCOOH 全て<0.01 ppm - 0.2 ppmNH3 全て<0.001 ppm - 0.1 ppm
いずれの分析においてもISO/TC197/WG12の仕様をほぼ満足している。
ステーションの安全
2008年度 トラブル事例一覧
発生年月 トラブル内容水素漏洩の有無
2008/05 気温上昇による蓄圧器の一時的な圧力上昇による発報 なし
2008/05 電磁弁不具合で、蓄圧器入口の空圧作動仕切り弁が閉止せず なし電磁弁不具合で、蓄圧器入 の空圧作動仕切り弁が閉止せず なし
2008/05 改質触媒の劣化でオフガス量が増大し、マテリアルバランスが崩れ運転不能 なし
2008/05 UPSの電圧低下で、散水設備を所定時間(30分間)運転できず なし
2008/05 水素製造設備の熱交換器の性能低下で、改質ガス冷却用ラインの出口温度不良 なし2008/05 水素製造設備の熱交換器の性能低下で、改質ガス冷却用ラインの出口温度不良 なし
2008/06 計装エア設備ドライヤーの性能低下で、電磁弁内部に水分付着 なし
2008/07 火炎検知器不良で、改質器昇温中に運転停止 なし
2008/07 圧縮機が「オイル低下、油温異常」警報発報 なし2008/07 圧縮機が オイル低下、油温異常」警報発報 なし
2008/07 赤外線ランプの経年劣化で、CO分析計不良 なし
2008/07 水素製造設備における純水装置の水質センサーの経年劣化による動作不良 なし
2008/07 シーケンサーモジュール故障で、水素製造装置停止 なし2008/07 シ ケンサ モジュ ル故障で、水素製造装置停止 なし
2008/07 純水装置のストレーナーハウジングのネジ部破損で、水漏れ なし
2008/11 グリス劣化で水素製造装置改質炉廻りの空圧作動仕切弁より空気漏洩し、警報発報 なし
2008/11 水素製造設備修理後、バルブモード切り替え忘れで、翌日設備起動せず なし2008/11 水素製造設備修理後、バルブモ ド切り替え忘れで、翌日設備起動せず なし
2008/11 計装空気配管内の錆で電磁弁故障し、蓄ガス器入口の空圧作動仕切弁が閉止せず なし
2008/12 ディスペンサーのタッチパネル不良で水素圧縮機起動後、蓄ガスできず なし
2008/12 原料圧縮機の吐出弁と吸入弁故障で、運転停止 なし
2007年度までのトラブル事例は、各年度のJHFCセミナー資料を参照
(ホームページ http://www.jhfc.jp に掲載)
2008/12 原料圧縮機の吐出弁と吸入弁故障で、運転停止 なし
トラブル事例
水素製造装置 熱交換器の性能低下水素製造装置 熱交換器の性能低下
1.状況設備運転中に、水素製造装置で改質ガス冷却用熱交換器出口温度が 適正範囲を上回る不用熱交換器出口温度が、適正範囲を上回る不具合が確認された。
2.推定原因と対策等熱交換器において、冷却水ラインが、アラゴナイト(CaCO3)、カルサイト・マグネシアン((Ca,Mg)CO3)、ヘミモファイト(Zn4Si2O7(OH)2・H2O)等による流路閉塞などにより性能低下したためと推定され、原因と水質管理等の対策を調査中。
熱交換器該当部 断面
トラブル対応策例
水素圧縮機ユニットのOリングからの水素漏洩1.状況: 2006年水素圧縮機ユニット(2段ダイヤフラムヘッド40MPa部)Oリングシールからの水素ガスの微小漏れに対する恒久対策
2.原因: 構造不良 圧縮機振動によるOリングシール面のOリング噛み込み損傷
3 対策: 振動の影響を受けないシール構造への抜本的改造3.対策: 振動の影響を受けないシール構造への抜本的改造
① Oリング位置変更による噛み込み防止(振動モーメント低減):内部のOリング構造変更
② 熱応力吸収用皿バネ位置変更によるボルト緩み防止:下図②より内部へ構造変更
③ フランジ固定方法変更による振動伝播防止:本体へ一体化構造変更(下図③参照)
②②②②②②
③③③ ③③③③③③
ステーションの安全 まとめ(1)2006 2008年度のJHFC水素ステ ションでの主要機器毎のトラブル件数割合は(1)2006~2008年度のJHFC水素ステーションでの主要機器毎のトラブル件数割合は、水素製造設備30%、ディスペンサー14%、昇圧設備12%、ユーティリティ11%、蓄圧設備10%、充填ホース7%の順に多い。
(2) 2006~2008年度のJHFC水素ステーションでの要因毎のトラブル件数割合は、運転に起因する(経年変化等)61%、技術的要因(材料、技術等)20%、管理的要因15%の順に多く 運転に起因する要因(経年変化等)のトラブルが増えている。の順に多く、運転に起因する要因(経年変化等)のトラブルが増えている。
(3)70MPa設備も運用を開始することから、高圧水素特有のトラブルと経年劣化に対する耐久性を、実証試験にて、今後監視して行く必要がある。耐久性を、実証試験にて、今後監視して行く必要がある。
68.666.7
60
70
80
2006年度2007年度
その他1%ヒューマンエラー
3%液水設備
4% その他12%
48.5
33.330
40
50
60 2007年度2008年度
運転に起因する要因(経年変化等)
管理的要因
15%充填ホース
7%
12%
畜圧設備10%
水素製造設備30%
12.112.117.1
12.5 16.7
0
10
20
運転に起因する要因 技術的要因 管理的要因
61%技術的要因(材質、設計)
20%
10%
ユーティリティー11% 昇圧設備
12%ディスペンサー
14% 運転に起因する要因(経年変化等)
技術的要因(材質、設計)
管理的要因
主要機器毎 トラブル件数割合(2006~2008年度)
要因毎 トラブル件数割合(2006~2008年度) 要因毎 トラブル件数割合の推移
(2006~2008年度)
14%
CCS検討(Carbon Dioxide Capture and Storage)
PSA方式水素ステーションにおけるCCS検討 (1)
JHFCプロジェクトにとってCO2削減策の検討は重要である。オンサイト改質方式水素ステーションは、水素精製にPSAを用いるためにPSAオフガスや改質器排気ガスのCO 濃度が高いためためにPSAオフガスや改質器排気ガスのCO2濃度が高いため、CCSについてその可能性の検討に着手した。
検討対象は、オンサイト型実用化段階水素ステーションで、●都市ガス改質方式水素ステーション●都市ガス改質方式水素ステ ション●水素製造量: 27 kg/h (300 Nm3/h)●水素純度: 99.99 %●水素充填圧力: 35 MPa
検討フローは以下の2ケース検討フローは以下の2ケース(1)PSAオフガスからCO2回収(2)改質器排気ガスからCO2回収( )改質器排気ガスからCO2回収
PSA方式水素ステーションにおけるCCS検討 (2) ガ 収す(1)PSAオフガスからCO2回収するケース
CO2濃縮部のCO2回収率: 70 %CO2濃縮(PSA)
99% 改質器排気ガス
CO2濃縮(PSA)
99% CO2
改質器排気ガス
水素ST全体のCO2回収率: 50 %
CCS追加設備コスト: 3500万円処理コスト(g-CO2): 12円/kg-CO2
改質器 CO変成 水素精製(PSA)
(PSA)
純水素99.99%都市ガス
PSAオフガス
改質器 CO変成 水素精製(PSA)
(PSA)
純水素99.99%都市ガス
PSAオフガス
(2)改質器排気ガスからCO 回収するケ ス
処理コスト(g-CO2): 12 円/kg-CO2処理コスト : 23 円/Nm3-H2
( )( )
(2)改質器排気ガスからCO2回収するケース
CO2濃縮部のCO2回収率:50%水素ST全体のCO 回収率 50%
CO2CO2濃縮(PSA) 99%
CO2濃縮(PSA) 99%
水素ST全体のCO2回収率:50%
CCS追加設備コスト:7100万円処理コスト(g-CO2):23円/kg-CO2
CO
改質器 CO変成 水素精製
(PSA)
純水素
99%
都市ガス
改質器排気ガス
PSAオフガス
改質器 CO変成 水素精製
(PSA)
純水素
99%
都市ガス
改質器排気ガス
PSAオフガス
処理コスト(g CO2):23円/kg CO2処理コスト :44円/Nm3-H2
改質器 CO変成(PSA) 99.99%都市ガス 改質器 CO変成(PSA) 99.99%都市ガス
PSAオフガスからCO2回収するケースが有利
今後の計画
今後の計画
70MP ステ シ ンの本格的運用と 試験デ タ取得70MPaステーションの本格的運用と、試験データ取得(千住ステーション改造による高流量充填の実現)
ステーション運用、トラブル情報収集・水平展開等を継続
最適充填圧力の検討に必要な効率 コスト試算を継続最適充填圧力の検討に必要な効率・コスト試算を継続
将来のステーション方式等の調査継続
安全性・規制見直しの検討
商用インフラモデルの検討
まとめ
既設ステーション11箇所と関連設備を重大なトラブルなしに運用でき、2008年12月までに16,969回の充填を行い、42,658 kgの水素をFCV等に供給水素をFCV等に供給。
4箇所のステーション(千住、横浜・旭、横浜・大黒、霞ヶ関)の70MPa設備増設を完了し 運用を開始 但し 高流量 充填試験を行う設備増設を完了し、運用を開始。但し、高流量での充填試験を行うステーション(千住)は配管材料の変更などの改造を行い、当初計画した性能実現を目指すした性能実現を目指す。
計量充填法(35MPa)の精度を改善し、効果確認のためのデータ取得を開始取得を開始。
千住ステーションで実運用状態(70MPa、プレクールあり)の効率を評価を評価。コスト低減に向けた主要因子等の検討に着手。
各ステーションの供給水素中に含まれる不純物の精密分析を毎年実施。いずれの結果もISO/TC197/WG12のTSの仕様をほぼ満足。
水素ステーションの建設・運用状況(参考)
ステーション 設備方式 2002年度 2003年度 2004年度 2005年度 2006年度 2007年度 2008年度
霞ヶ関 オフサイト
横浜・大黒 脱硫ガソリン改質横浜 大黒 脱硫ガソリン改質
横浜・旭 ナフサ改質
千住 LPG改質、都市ガス改質
有明 オフサイト 液体水素有明 オフサイト・液体水素
川崎 メタノール改質
横浜・鶴見 オフサイト (NEDO WE-NETから移管)(NEDO事業で移設 市原にて運用中)
(運用終了)
移設検討中
秦野 灯油改質
相模原 アルカリ水電解
青梅
船橋オフサイト
(NEDO事業で移設、市原にて運用中)
基地を移転船橋
瀬戸北 オフサイト
瀬戸南
セントレア都市ガス改質
移設
セントレア
大阪 都市ガス改質
関西空港 オフサイト
液体水素液体水素製造設備
:設計/建設 :運用/評価
撤去撤去撤去
:70MPa増設
水素ステーションの所在地(2008年12月現在)
千住水素ステ シ ン
(参考)
霞ヶ関水素ステーション(オフサイト、移動式) 船橋水素ステーション
(オフサイト 移動式)東京都
千住水素ステーション(LPG改質・都市ガス改質)
相模原水素ステーション(アルカリ水電解)
(オフサイト、移動式) (オフサイト、移動式)
有明水素ステーション(オフサイト、液体水素)
市 水素
川崎水素ステーション(メタノール改質)横浜・旭水素ステーション
(ナフサ改質)
神奈川県
市原水素ステーション(JHFC協賛ステーション)
(灯油改質)
液体水素製造設備(撤去予定)
横浜・大黒水素ステーション(脱硫ガソリン改質) 千葉県
液体水素製造設備(撤去予定)大阪水素ステーション
(都市ガス改質)
関西空港水素ステ シ ン
セントレア水素ステーション(都市ガス改質) :35MPa仕様
:35 & 70MPa仕様
愛知県
関西空港水素ステーション(オフサイト)
:JHFC1建設大阪府
:35 & 70MPa仕様
:JHFC1移設
:JHFC2建設
運用実績(充填量) (1) 水素充填実績 延べ42 6 8k *(2002年12月 2008年12月)
(参考)水素充填実績:延べ42,658kg*(2002年12月~2008年12月)
*協賛水素ステーションを含む
愛・地球博開催 中部地区バス運行都バス運行
月
3000
40000
45000
月別水素
累積水累積
2000
2500
30000
35000
40000
素充填量
水素充填
1500
2000
20000
25000
30000
( kg )
量
( kg )
填量
1000
10000
15000
20000
( kg )
0
500
0
5000
10000
2008年度2002年度 2003年度 2004年度 2005年度 2007年度2006年度
0 0
運用実績(充填量) (2) 水素充填量:kg
(参考)g
ステーション 運用開始 2002年度(~2003/3)
2003年度(2003/4~2004/3)
2004年度(2004/4~2005/3)
2005年度(2005/4~2006/3)
2006年度(2006/4~2007/3)
2007年度(2007/4~2008/3)
2008年度(2008/4~12)
合計**
霞ヶ関
横浜 大黒
2002/122003/3
234 65
758 354
1007597
883511
694409
886406
604309
19622651横浜・大黒
横浜・旭
千住
有明
2003/32003/42003/52003/5
65 -
-
354 171 279
1670
597184376
1540
511253424734
409236383515
406176308
1050
30965
240396
2651108620095906有明
川崎
横浜・鶴見
秦野
2003/52003/8
2003/122004/4
-
-
-
1670 50 14
154010421
160
7349815
145
515116
4
1050156-
39698-
590662153
304秦野
相模原
青梅&船橋瀬戸北
2004/42004/42004/62005/2
-
-
-
-
-
-
-
-
1602019
445
14536
2715866
-
1688-
-
52220-
-
21187-
304145785
6312瀬戸北
瀬戸南
セントレア
関西空港
2005/22005/22006/72007/3
-
-
-
-
-
-
-
-
445547-
-
58666183-
-
-
-
30752
-
-
438762
-
-
275954
63126730
10221117関西空港
大阪
市原*
2007/32007/8
2006/12
-
-
-
-
-
-
-
-
2-
70
62214159
5414168
117355297
合計** 299 3294 5019 15419 5607 8076 4942 42658* JHFC協賛水素ステーション** 合計は有効数字の関係で、各ステーションの数値の単純合計と若干の差がある上記のほか、水素ボンベストッカーにより小型移動体等へ累積20.5 kgの水素を供給した。
合計** 299 3294 5019 15419 5607 8076 4942 42658
運用実績(充填回数) (1) 水素充填実績 延べ16 969回*(2002年12月 2008年12月)
(参考)水素充填実績:延べ16,969回*(2002年12月~2008年12月)
*協賛水素ステーションを含む
愛・地球博開催 中部地区バス運行都バス運行 愛・地球博開催 中部地区バス運行都バス運行
800 18000
月別
累積累積600
70014000
16000
別充填回
積充填回400
50010000
12000
回数
回数
200
300
400
6000
8000
100
200
2000
4000
2008年度2002年度 2003年度 2004年度 2005年度 2007年度2006年度
0 0
運用実績(充填回数) (2) (参考)
ステーション、 運用開始2002年度
(~2003/3)
2003年度(2003/4~2004/3)
2004年度(2004/4~2005/3)
2005年度(2005/4~2006/3)
2006年度(2006/4~2007/3)
2007年度(2007/4~2008/3)
2008年度(2008/4~2008/12)
合計
霞ヶ関 2002/12 136 379 466 462 486 640 403 1416横浜・大黒
横浜・旭
千住
2003/32003/42003/5
48 -
-
316141246
466106298
388167313
275146263
316121210
20652
131
2015733
1461有明
川崎
横浜・鶴見
2003/52003/8
2003/12
-
-
-
5696015
5576616
5497212
435743
559114-
28970-
295845646
秦野
相模原
青梅&船橋
2004/42004/42004/6
-
-
-
-
-
-
1071711
10632
158
-
1775
-
41152
-
19108
213126504
瀬戸北
瀬戸南
セントレア
2005/22005/22006/7
-
-
-
-
-
-
88105-
11361244-
-
-
727
-
-
1020
-
-
657
122413492404
関西空港
大阪
市原*
2007/32007/8
2006/12
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1-
48
40114101
3611652
77230201
合計 184 1726 2303 4639 2550 3428 2139 16969* JHFC協賛水素ステーション上記のほか、水素ボンベストッカーにより小型移動体等へ累積183回水素を供給した。
見学案内者数 (1) 見学案内実績 延べ 6 26 名*(2002年12月 2008年12月)
(参考)
*協賛水素ステーションを含む
愛・地球博開催 中部地区バス運行都バス運行
見学案内実績:延べ56,267名*(2002年12月~2008年12月)
月1800
2000
50000
60000
月別見学
累積見学
1400
1600
40000
50000
案内者数
学案内者
1000
1200
30000数
者数
400
600
80020000
0200
400
0
10000
2008年度2002年度 2003年度 2004年度 2005年度 2007年度2006年度
0 0
見学案内者数 (2) (参考)
ステーション、 運用開始2002年度
(~2003/3)
2003年度(2003/4~2004/3)
2004年度(2004/4~2005/3)
2005年度(2005/4~2006/3)
2006年度(2006/4~2007/3)
2007年度(2007/4~2008/3)
2008年度(2008/4~2008/12)
合計
霞ヶ関 2002/12 45 73 91 8 33 42 14 306霞ヶ関
横浜・大黒
横浜・旭
千住
2002/122003/32003/42003/5
45 36 -
731681344
2026
911977359
4540
81902159
3294
331892122
2462
422266201
2184
142485
162605
306 12239 1201
17111千住
有明
川崎
横浜 鶴見
2003/52003/52003/8
2003/12
-
-
-
2026325422032
4540257838682
3294244815139
2462105814513
2184454172
2605394176
17111 10186 1250 166横浜・鶴見
秦野
相模原
青梅&船橋
2003/122004/42004/42004/6
-
-
-
-
32-
-
-
82499198315
3923081
725
13-
3021
-
-
56182
-
-
571169
166 729 422
2412青梅&船橋瀬戸北、南
セントレア
関西空港
2004/62005/22006/72007/3
-
-
-
-
-
-
-
-
3150-
-
7253236-
-
21-
1478-
182-
1356421
1169-
714148
2412 3236 3548 569関西空港
大阪
市原*
2007/32007/8
2006/12-
-
-
-
-
-
-
-
-
293
421438
1024
148315822
569 753
2139
合計 81 7630 11025 12273 7547 8796 8915 56267合計 81 7630 11025 12273 7547 8796 8915 56267* JHFC協賛水素ステーション
70MPa充填試験 (1) (参考)住
70MPaステーションの充填試験結果・千住ステーション:
低 バ ク 高 バ クから 流量は160
1.80
2.00
80
90
100
千住ステーション(125ℓのタンクに充填 2008年10月7日)
低圧バンク 高圧バンク
目標流量 2kg/min
a)低圧バンク、高圧バンクからの流量は共に、目標の2 kg/minに不足。
・横浜・旭ステーション:低圧バンクからの流量は目標の 060
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
30
40
50
60
70
80
流量
(kg/
min
)
給配管圧力
(MPa
低圧バンクからの流量は目標の0.85 kg/minに不足。高圧バンクからは目標を満足。 0.00
0.20
0.40
0.60
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
20
30
経過時間(min)
流
供給
・流量不足の原因 :
①配管材にSUS316材より安全性が高いが、低強度のSUS316L材を使用した
経過時間( )
横浜・旭ステーション(160ℓのタンクに充填 2009年1月21日)
ため配管内径が小さくなった。
②既存のステーションの途中へのプレ
クール設備等の設置で、配管長が複雑1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
60
70
80
90
100目標流量 0.85kg/min
min
)
力(M
Pa)低圧バンク 高圧バンク
かつ長くなり、全体として圧力損失が大
きくなった。
0 20
0.40
0.60
0.80
1.00
10
20
30
40
50
流量
(kg/
m
供給配管圧力
0.00
0.20
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
経過時間(min)
70MPa充填試験 (2) (参考)霞ヶ関ステ シ ン(移動式)
1.60
1.80
2.00
80
90
100
霞ヶ関ステーション(移動式)(100ℓのタンクに充填 2009年1月14日)
)
低圧バンク 高圧バンク目標流量 0.85kg/min
・横浜・大黒ステーション、霞ヶ関ステーション060
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
30
40
50
60
70
80
流量
(kg/
min
)
給配管圧力
(MPa
(移動式)は共に目標流量を満足
・霞ヶ関ステーション(移動式)のプレクールは、
目標温度より多少高い。
0.00
0.20
0.40
0.60
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
20
30
経過時間(min)
流
供給
・実充填で、最適な流量コントロールを調整中。横浜・大黒ステーション
(125ℓのタンクに充填 2008年12月9日)
経 時間( )
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
60
70
80
90
100
min
)
力(M
Pa)
低圧バンク 圧縮機直充填
0.40
0.60
0.80
1.00
20
30
40
50
目標流量 0.3kg/min流量
(kg/
m
供給配管圧力
0.00
0.20
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0
10
経過時間(min)
70MPa充填流量不足の対策①配管 圧力損失 低減
(参考)①配管の圧力損失の低減
・材質 SUS316L → SUS316(強度が高い材料で、内径大)・口径 バンク配管 内径 2.5、3.1 → 6.4 mm口径 バンク配管 内径 2.5、3.1 6.4 mm
熱交換器配管 内径 3.1 → 4.8 mm充填ノズル口径 内径 1.6 → 2.2 mm
②充填時の差圧の確保8.0 80
②充填時の差圧の確保
・バンク圧力 低圧側 40 → 41 MPa高圧側 80 → 82 MPa
高圧側容量4.0
5.0
6.0
7.0
40
50
60
70
kg/m
in)
口圧力
(MPa
)
・高圧側容量 400 → 800 L
1.0
2.0
3.0
10
20
30
流量
(k
ノズル出口
図 対策を反映した流量シミュレーション(160ℓタンクに充填)
0.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
0
経過時間(min)
・改造予定スケジュール
(1)2009/2月: バンク配管改造、バンク圧力変更
図 対策を反映した流量シ ション( タンク 充填)(ガソリン車並の3分充填をほぼ達成できる見込み)
(2)2009/5-6月: 熱交換器配管改造、充填ノズル改造(3)2009/12-1月:バンク増設
CT to FT エネルギー効率の定義(参考)
Fuel Tankへ投入した水素ガスの保有エネルギー
水素ステーションへの全投入エネルギー(E +Σe )η=
水素ステ ションへの全投入エネルギ (E0+Σen)
35 MPa、70MPa25℃
e1 e2 en25 ℃
CT:Charge Tank FT:Fuel Tank
E0
車両の燃料タンク原料受入れタンク
エネルギーの考え方(参考)
電力のエネルギー: 3 6 MJ/kWh電力のエネルギ : 3.6 MJ/kWh
原料のエネルギー: 高圧ガスの場合、水素ガスの発熱量と圧力エネルギーの和で評価
■水素ガスの圧力エネルギー (Epf)Epf = R tf ln(pf/p0)
R 気体定数 (8.31510 Jmol-1K-1)
tf 水素ガスの温度 (K)
p0 標準大気圧 (101.325 kPa )
pf 水素ガスの圧力 (kPa)
水素ガスの保有エネルギー(参考)
水素ガスの保有エネルギー(25℃)
単位水素ガス1 kg当たりの保有エネルギー
低位発熱量ベース 高位発熱量ベース低位発熱(LHV)
高位発熱(HHV)
70 MPa MJ/kg 128 15070 MPa(ゲージ圧) MJ/m3(nor) 11.5 13.5
127 14935 MPa(ゲージ圧)
MJ/kg 127 149MJ/m3(nor) 11.4 13.4
大気圧MJ/kg 120 142
10 8 12 8MJ/m3(nor) 10.8 12.8
35MPa実証水素ステーションの効率 (まとめ-1)
■オンサイト改質方式
(参考)
ステーション名 設備方式エネルギー効率%
LHV (HHV)
■オンサイト改質方式
LHV (HHV)横浜・大黒 脱硫ガソリン改質 58.7 (64.1)横浜・旭 ナフサ改質 60 4 (66 2)横浜 旭 ナフサ改質 60.4 (66.2)川崎 メタノール改質 65.0 (68.8)秦野 灯油改質 54.6 (61.1)秦野 灯油改質 54.6 (61.1)
千住LPG改質 58.7 (63.8)都市ガス改質 60.7 (65.2)改 ( )
瀬戸南 都市ガス改質 62.5 (66.7)セントレア 都市ガス改質 62.0 (65.6)
Charge Tank to Fuel Tankで定義した実証水素ステーションのエネルギー効率
大阪 都市ガス改質 60.4 (64.7)
電力のエネルギー: 3.6 MJ/kWh原料のエネルギー: 発熱量および圧力エネルギー (高圧ガスの場合)
35MPa実証水素ステーションの効率 (まとめ-2) (参考)
ギ 効率
■オフサイト方式
ステーション名 設備方式エネルギー効率%
LHV(HHV)
横浜・鶴見 高圧水素貯蔵 98 3 (98 6)横浜 鶴見 高圧水素貯蔵 98.3 (98.6)
瀬戸北高圧水素(製鉄COG精製)
貯蔵89.8 (91.2)
貯蔵
霞ヶ関(改造前) 高圧水素貯蔵 95.8 (96.4)霞ヶ関(改造後) 高圧水素貯蔵 94 1 (94 9)霞ヶ関(改造後) 高圧水素貯蔵 94.1 (94.9)関西空港 高圧水素貯蔵 99.8 (99.8)
Charge Tank to Fuel Tankで定義した実証水素ステーションのエネルギー効率電力のエネルギー: 3.6 MJ/kWh原料のエネルギー: 発熱量および圧力エネルギー (高圧ガスの場合)原料のエネルギー: 発熱量および圧力エネルギー (高圧ガスの場合)
2008年度コスト検討の進め方(参考)
水素ステーションモデル検討 各機器の低コスト化追求・類似量産品コスト比較
NEDO技術開発成果想定
海外低コスト品の現状と国内適用可能性((
・NEDO技術開発成果想定
(
技術開発
(
規制緩和
規制緩和による各機器、STの低コスト化追求
ST全体の低コスト化追求ST全体取り纏め
技術開発による水素ステーションのコスト
))(
STの低コスト化追求ST全体取り纏め
技術開発による水素ステ ションのコスト
2015~20年のFCV台数とST数
(
量産)
量産を含めた水素ステーションのコスト
燃料費ユーティリティ費人件費
2015~20年の石油価格
将来の水素コスト土地代 etc.
ISO/TC197/WG12 自動車用燃料水素仕様(参考)
ISO/TC197 JHFC仕様
・ISO/TC197/WG12では自動車用燃料水素仕様のTS(技術仕様書)が採択されている。現在IS化(国際標準化)に向けて作業中。
ISO/TC197 JHFC仕様水素純度 99.97 % 99.99%
CO 0.2 ppm 1 ppmCO 2 1CO2 2 ppm 1 ppmO2 5 ppm 2 ppmN2 100 ppm 50 ppmA 100
不純物成
Ar 100 ppm ---He 300 ppm ---
全炭化水素 2 ppm 1 ppmH O 5 ppm成
分H2O 5 ppm ---
全イオウ化合物 0.004 ppm ---HCHO 0.01 ppm ---
HCOOH 0 2 ppmHCOOH 0.2 ppm ---NH3 0.1 ppm ---
全ハロゲン化合物 0.05 ppm ---
出典 ISO/TC197/SC/WG12資料注) ---はJHFCステーション建設当時は未規定
製品水素分析結果(2008年12月) (参考)
市原 横浜・大黒 川崎 千住 セントレア 大阪 相模原 6)
灯油改質
脱硫ガソリン改質
メタノール改質
都市ガス改質
都市ガス改質
都市ガス改質
アルカリ水電解
分析方法(概略)
分析対象物質 検出下限濃度
分析値1) (単位:vol ppm)
改質 改質 改質 改質 改質 改質 水電解一酸化炭素 0.06 <0.01 <0.01 0.01 0.05 0.16 - 0.01 GC-FID二酸化炭素 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.02 0.35 - 0.01 GC-MS
全炭化水素2) :メタン <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 0.19 - 0.05 GC-FID:非メタン 0.13 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 0.40 - 0.05 GC-FID
ベンゼン <0 005 <0 005 <0 005 <0 005 <0 005 0 006 0 005 GC MSベンゼン <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 0.006 - 0.005 GC-MS
硫黄化合物3) <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 - 0.0001 ICメタノール <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 - 0.01 GC-MSホルムアルデヒド <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 - 0.01 DNPH/HPLCアセトアルデヒド <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 - 0.01 DNPH/HPLCギ 酸 <0 01 <0 01 <0 01 <0 01 <0 01 <0 01 0 01 ICギ 酸 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 - 0.01 ICアセトン <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 - 0.01 DNPH/HPLCアンモニア <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 - 0.001 IC水 分 <0.5 3.4 <0.5 <0.5 <0.5 0.74 - 0.5 露点計酸 素 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 - 0.01 微量酸素計アルゴン <0 03 1 13 <0 03 1 34 0 39 0 54 0 03 GC MSアルゴン <0.03 1.13 <0.03 1.34 0.39 0.54 - 0.03 GC-MS窒 素 0.04 24.6 4) 0.32 6.91 10.9 2.05 26.9 4) 0.03 GC-MSヘリウム <3 <3 <3 <3 <3 <3 - 3 GC-TCD
ハロゲン化合物5) :F- <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 - 0.05 IC
:Cl- <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 - 0.05 IC
:Br- <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 - 0.05 IC
1) 濃度は全て体積換算とした。2) 全ての炭化水素濃度を炭素数1の化合物換算で合計して定量した。
3) 全ての硫黄化合物をSO42-換算で合計して定量した。
) 高濃度 ため 定量が困難 あり に 定量した4) 高濃度のため、GC-MSでの定量が困難であり、GC-TCDにて定量した。
5) それぞれF-、Cl-、Br-濃度として定量した。6) 窒素のみの分析。
製品水素等の分析方法(参考)
水素製造装置
改質器 CO PSAドレン
セパレーター改質器 CO
変成器
PSA原料 製品水素
ガス分析 ガス分析水分析
2003~2008年度に毎年測定2008年度測定 毎年測定2008年度測定
・CH3OH、CH3COCH3、NH4+、ギ酸、アルデヒドの生成が認められた。
・ただし、製品水素(PSA出水素)の純度は問題ない。ただし、製品水素(PSA出水素)の純度は問題ない。・詳細は、今後更に検討していく。