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低位発熱量(LHV)と高位発熱量(HHV)が区別されていない提言？

を9月24日に書いたのですが、その時に引用した産業技術総合研究所の櫻井氏のtwitterの記事は、その後に大幅に修正されました。

　水素発熱量：高位発熱量
　発電効率：低位発熱量

で計算するというミスも修正され、低位発熱量ベースで統一されています。その結果、「水素を自動車に利用するならFCV(燃料電池車)ではなく、ガスタービンCC(コンバインドサイクル)で発電しEV(電気自動車)で利用した方が高効率」という結論も「同じくらい」に修正されました。

　現在の櫻井氏のtiwtter。
Keiichiro SAKURAIさんはTwitterを使っています 「水素1kg=33.3kWh(LHV) (33.3-5)/33.3=85% 402x1.6/5.6x0.85= 輸入水素1kgあたり98km走れる。 留意点：輸入からタンク充填までの損失・消費電力の見積もりが大雑把。 （もっと良いデータがあれば、このコメントにぶら下げます）」 / Twitter

　で、次のようにも書いています。
「なお水素を発電所で電力に変換するなら、熱も同時に利用して、さらに全体の効率を上げることも可能です。車ですと、冬期に暖房に利用するぐらいになります。」

　「ぐらい」ということですから、

「なお水素を発電所で電力に変換するなら、熱も同時に利用して、さらに全体の効率を上げる」

の方が

「車ですと、冬期に暖房に利用するぐらい」

より効果がある、という櫻井氏の意識が見えるように思います。


　さて、電気自動車の暖房＝ヒーターについて、こちら
三菱i-MiEVの性能評価と効果的な活用策 (chuden.co.jp)
では三菱自動車のiMievの市街地実走行時航続距離を

空調未使用　　　約160km
クーラー使用時　約120km
ヒーター使用時　約80km

としています。この数値の元データは三菱自動車の資料です。

　FCVではFC作動後にはFCの廃熱をヒーターとして利用できますが、EVでは電気ヒーターを使用するため、これが電力を消費し、航続距離が大幅に低下するのです。また、低温になると、電池の性能が低下することも影響しているでしょう。
　もちろん、どの程度ヒーターを使用するかは気温等によります。

　仮にヒーターを使用する期間を年間3か月とすると、航続距離は年間平均

　(160×3+80)／4＝140km

となり、

140/160＝0.875　

　年間平均では航続距離が12.5％低下することになります。

　さて、櫻井氏のtwitterの計算ではGTCC(ガスタービン・コンバインドサイクル)の発電効率を60％と50％(何れもLHV：低位発熱量ベース)で計算していますから、ガスタービンの廃熱は蒸気タービンの熱源になっており、排気ガス、排水の温度は100℃以下になっています。
100906325.pdf (nedo.go.jp)

　この排気ガス、排水の廃熱を近隣の工場等で利用できればいいのですが、100℃以下の熱源を利用できる需要には限りがあります。
　
　低温熱源から発電する方法として、バイナリー発電、熱電対等がありますが、発電効率60(50)％のGTCCの損失：40％(50％)からどの程度の電気エネルギーを回収できるものでしょうか？

　電気自動車の電気ヒーター(ヒートポンプではない)利用による航続距離低下に対抗するためには、GTCCの発電効率60％を

60／0.875＝68.6％

まで高める必要がありますが、GTCCの廃熱利用でそこまで高められるのなら、とっくの昔に行われているように思います。


　なお、　電気自動車でヒーター熱源にヒートポンプを使用するものもあり、この場合はヒーター使用時の電力消費をかなり抑制することができます。ただし、ヒートポンプのCOP(成績係数：発生熱量/消費電力)は外気温に大きく左右され、低温になればなるほど低下することに注意が必要です。