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電力

ドイツで燃料電池を使った列車が試験導入される 51

ストーリー by hylom
欧州ならでは 部門より
あるAnonymous Coward曰く、

ドイツで世界初となる、水素を使った燃料電池を動力源とする列車の運行実験が実施された。この電車の名前は「ハイドレイル」で、 これまでのディーゼル列車に比べて騒音が60%少なく、排ガスは一切放出しないという(CNN.co.jpNewsweek)。

燃料電池は「クリーン」なエネルギー源として注目されており、発電した電力はバッテリーに蓄電して使用する。列車2両毎に燃料電池と水素タンクが設置されており、約800kmの走行が可能だそうだ。ドイツにはすでに水素パイプラインのインフラがあり、これらを活用できるという。

欧州の鉄道網の約20%がディーゼル車で運行されているそうだが、実験が成功すればこれらが今後燃料電池車に置き換えられる可能性があるようだ。

  • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 8時35分 (#3197484)

    >世界初となる、水素を使った燃料電池を動力源とする列車の運行実験が実施された

    試験車両なら随分昔に国内でも見かけた気がするけど、実用一歩手前だからということ?
    http://www.rtri.or.jp/rd/division/rd42/rd4240/rd42400105.html [rtri.or.jp]

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 8時34分 (#3197481)

    余ってる水素を自動車で消費させるよりこっちの方がよさそうな気もするけど
    出力とか航続距離はどうなんだろう

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      とりあえず、800km位走れるみたいですが。

      • by Anonymous Coward

        昔、蒸気機関車に頻繁(100km単位?)に給水していた事を思えば、一定の実用性はありそう。(蒸気機関車は給炭より給水が頻繁に必要らしい)
        無論、給水より給水素の方が、管理が厳しく、作業もめんどくさいだろうが、かつて存在したスチームカー(蒸気動車:蒸気機関と客室を併設した鉄道車両)などよりは、余程航続距離は長いだろう。

    • by Anonymous Coward

      > 余ってる水素を自動車で消費させるよりこっちの方がよさそうな気もするけど

      車はまだ内燃機関利用が多くて熱効率悪そうだから、むしろ自動車の方を優先した方が
      世の中全体のエネルギー利用の節約面では良さそうな気が。

  • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 9時41分 (#3197520)

    >燃料電池は「クリーン」なエネルギー源として注目されており、発電した電力はバッテリーに蓄電して使用する。

    [水素][酸素]
     ↓ ↓
    [燃料電池]-(発電)->[電池]
         ↓
       [水]

    こう?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      「発電した電力」というか余剰な電力というか回生含めてというか、いわゆるハイブリットシステム的なことを簡便に述べたかったのでしょうね。
      いや、必ず電池を通すシステムなのかもしれないけど(リンク先すら読まないコメント)

      リンク先参照:
      >燃料には水素を使用。車体の上に載せた燃料電池で水素と酸素を混ぜて発電し、リチウムイオンバッテリーに蓄電する。すぐに使わない電力は貯蔵して後に使うこともでき、これによって燃費を高めている。放出するのは蒸気と水だけなので、環境にも優しい。

  • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 9時52分 (#3197526)

    燃料電池はエネルギー源なのか?
    水素ではないのか?

    更に言えば、その水素は何から作っているのか。
    水素を作るためのエネルギー源こそが、エネルギー源ではないのか?

    そしてクリーンって何だ。
    有害排気ガスを排出しない、使用しているその場所でクリーンであれば良いのか?
    エネルギー源の生産過程で“クリーン”である必要があるのか?

    とするならば、例えば製鉄の課程で生産される水素はクリーンなのか、天然ガス等の化石燃料改質の水素はクリーンなのかという疑問が生じる。もちろん原子力もだな。

    まぁ現実的には、運用地での排ガスが「クリーン」であること、及び再生可能エネルギーで生産したこと、という2つの段階のクリーンがあるんだろうね。きちんと分けてないように見受けられるのはわざとだろうか。

    ここに返信
    • エネルギーの生産(変換)はスケールメリットが効きやすいんで、個々のエンジンでやるより、大型発電所でやった方が有利。

      ガスコンパインなんて絶対に車ではできないからね。

      #二酸化炭素の回収が発電所で出きるようになると、より有利。

    • 揚水式ダムの水力発電と一緒。
      電池に蓄電するか?位置エネルギー [ryukyushimpo.jp]にするか?蓄圧 [waseda.jp]するか?水素にするか?
      金塊をかうか?土地を買うか?株にするか?銭を紐で結んで壺 [goo.ne.jp]にいれるか?
      ゆっくり走る汽車はガッタンゴットン:D
      軽やかに走るドイツの燃料電池列車は「かったん [rwe.com]~褐炭 [khi.co.jp]」と走る:p
      まぁ風力発電のバッファーとしての水素 [siemens.com]が大きくなるのは否めな いな。
      天然ガスとしての水素も皆無ではないが、バッテリーが軽くて安ければ蓄電池が勝つし。
      蓄圧容器に法規制がなくてポンプやらの苦労よりもバッテリーが劣れば水素の形で電気を保存するのも選択肢の一つ。
    • >更に言えば、その水素は何から作っているのか。

      水を電気分解するんすかね。
      その電力は・・・ 火力か水力か原子力か太陽光とか再生可能なんちゃらなのか。

      >そしてクリーンって何だ。
      >有害排気ガスを排出しない、使用しているその場所でクリーンであれば良いのか?
      >エネルギー源の生産過程で“クリーン”である必要があるのか?

      現状、再生可能エネルギー関係を見てると発電の場でクリーンであればいいみたいですね。

      ソーラーパネルや風車の設置が原因で周辺自然環境が荒らされたり、自然災害の一因になることはあるけど極一部なのかな。
      #堤防決壊した話はどうなったんだろう。
      製造、運搬、設置、廃棄の過程で生じるアレヤコレヤは目をつぶるということで、とにかく進んでいきたい社会。

      • 水の電気分解は電気(イコール金)がかかるから
        LNGやナフサを改質して水素を作る [iwatani.co.jp] らしいよ

        あと、自動車を製造するのに大量なエネルギーが必要だから
        エコでもクリーンでもないって話もあるけど、じゃあ燃費の悪い
        ガソリンエンジンの車をバンバン作っててもいいのかって話で
        どっちがより"マシ"かって事だよね _(:3 」∠)_

        • >あと、自動車を製造するのに大量なエネルギーが必要だから

          工場建てて、その周辺に人が住んでエネルギー供給して物流して廃棄物出して・・・
          人間もその社会も維持管理するのにエコじゃ済まされないし。

          だもんで、「エコ」連呼するのって欺瞞だよねぇと言われてもうまく返せない昨今だけどみんな「大人」なのでそこには目をつぶって耐え忍ぶ。

        • by Anonymous Coward

          たとえ従来の動力源だとしても車(乗用車)で移動するよりかは鉄道などの大量輸送車両の方がエコだしなあ
          そう考えると、エコが目的なら列車の動力源を燃料電池にして~なんてやるより前に車に高額税率かける運動でもしろよと思わなくもない

      • by Anonymous Coward

        本気で原子力でやる場合は、電力経由せず、高温で直接水を分解するとか聞いた。

        あと、もう「クリーン」にはもう1段階あって、車両に乗せたエンジンから出るCO2を回収するのはコストが掛かりすぎるけど、
        工場でやるならもっと丁寧に出来て、排出場所以外にも、トータルのCO2排出量を減らすことも出来る。それに意味があるかどうかは知らん。

        • by Anonymous Coward

          それと、CO2回収のほかにも、個々に炭素水素を燃焼させるよりまとめて電力を作ったほうが効率はいい・・・
          ってのもあるよね。
          で、電力は貯めにくいから貯めやすい水素に換えておこうという。

      • by Anonymous Coward

        需要と大きくズレたソーラーパネルの発電ピークが他の発電所の効率を下げさせる問題はあるから
        大規模蓄電が実用化されるまでの過渡期としてはいいんじゃないですか水素

  • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 10時20分 (#3197533)

    > 欧州の鉄道網の約20%がディーゼル車で運行されているそうだが、
    > 実験が成功すればこれらが今後燃料電池車に置き換えられる可能性がある

    車両価格めっちゃ高くなるんじゃないのか?ランニングコストも。
    記事では環境面の利点ばかり強調していて、コストが現実的かどうかに関しては一切触れてないけど。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 10時45分 (#3197548)

      鉄道車両の場合、車両本体価格が乗用車とは比較にならないくらいに高いですから、燃料電池スタックの原価上昇分は相対的には少なくなるはずです。
      鉄道車両の価格をよく知らないので具体的な事は言えなくてすみません。

      さらに、燃料電池スタックへ空気を送り込むコンプレッサーの作動音がうるさいってのもそれほど問題になりませんから、乗用車に比べれば商品化自体は楽だと思います。
      燃料供給基地の整備は鉄道の方が大変だと思いますけど。

      #水素供給用の設備は蒸気機関車用のヤツの跡地だったりして

      • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 11時47分 (#3197585)

        鉄道車両の価格をよく知らないので具体的な事は言えなくてすみません。

        日本の場合だけど、中央線やら京浜東北線、埼京線あたりでやたら目にするE233系が、1両1~1.4億円(制御機器やモーター等の有無で変わる)
        もうちょっとざっくりで10両編成だと12億円前後だそうで。
        価格に関して言うなら後述の日本式ハイブリッド車その他も、その2倍までは行かないそうなので、極端に導入コストで死ぬということはない。
        少なくとも車両そのものに関しては。水素の供給施設がどれくらいのコストになるかはちょっとわからないけど。

        でも燃料電池ってどうなんだろう、そこまでメリットあるんだろうか。
        日本だと、たとえばディーゼルを発電に使って、その電気駆動で走る車両 [wikipedia.org]は実用化されている。車で言えばプリウスみたいなやつ。
        他に(まだ採用例は少ないけど)発電系を一切持たず、蓄電池のみで非電化区間を往復して帰ってくる烏山線 [wikipedia.org]のEV-E301 [wikipedia.org]みたいなやつもいる。
        (烏山線の場合、始発駅の宇都宮は電化されているので、宇都宮に居る間に架電からしっかり充電しておいて、往復をその充電分で賄う。運用上の始発も終点も電化されていない路線だとこの方法は使えないので、やや場所を選ぶ機構になっている)

        この辺の事情を見ると、燃料供給基地を新たに整備するコストを負ってまでやるものなのかなぁ?という気はしなくもない。
        烏山線みたいに充電設備を作るほうが簡単(何しろ普通の電化区間をごく一部用意してやればいい)だし。まあ完全な無煙化をしつつ、充電設備に縛られずに走れるから、というのはあるにせよ・・・。

        # 日本は鉄道の難燃性についてものすごく基準が高いから難しいだろうなぁ、それはそれで安心感あるけど
        # 水素電池満載の車内で走行中にガソリン被って焼身自殺するバカとか出たら・・・ちょっと怖いよな

        • by Anonymous Coward
          軽油満載の車内で走行中にガソリン被って焼身自殺したり、2万ボルト引き込んでる車内で走行中にガソリン被って焼身自殺するのは安全なの?
          • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 12時51分 (#3197633)

            軽油満載の車内で走行中にガソリン被って焼身自殺したり

            被ったガソリンの量にもよるが、大型ポリタンク1個とかだとそれなりにリスクはある。まあそんなもの持ち込ませちゃいけないし、持ち込んじゃいけないのだが。それでもたぶん大丈夫じゃないかなぁ、自動消火設備の搭載とかも進んでるし。
            今残ってるディーゼル車は一番古いものでも昭和40年代前半に国鉄がディーゼル車の火災トラブルを徹底的に検証した上で、床下と燃料タンク(およびエンジンと燃料タンク)の間に断熱材や放熱機構を挟んだり、燃料管の強化を行っているから滅多なことでは燃料に引火するような事態にはならない筈だが。
            それ未満の小火程度ならまず燃料に引火するようなことはないだろうなぁ、熱量足らないもん。(この辺は国鉄時代に実際にトンネル内で車両燃やして実験したりしてるからある程度の安全性は担保されている)

            2万ボルト引き込んでる車内で走行中にガソリン被って焼身自殺するのは安全なの?

            こっちは更に安全。そもそも客室と集電系は厳重に絶縁されてるから、ガソリンでの焼身自殺程度でそれが一瞬で破られる心配はない。
            (もうちょっと言うなら交流2万ボルトを車内に引き込んでるケースすら希、だいたいは車両の外側にケーブル這わせてるよ)

            そして火災報知器が発報されれば標準手順として運転手は集電系を切り離すから、たとえガソリンの量が余程のことになっていて延焼が続いたとしても問題ない。車両そのものは難燃性素材の固まりだからまず燃えないし。
            更にそこまで手をつけられないレベルの大火災になったら電線そのものへの送電を遮断して貰い、万が一に火災の熱で送電線が焼き切れるようなことがあっても問題ないよう仕組みが作られている。

            強いて言えば焼身自殺じゃなく、爆薬物を使った自爆テロの場合は上記の安全機能より先に感電被害の生じる可能性もあるけど、感電した頃には爆風で死んでるような事案なので気にするだけ無駄。(これはディーゼル関連にも言えること)

            ちなみに、日本は桜木町事故 [wikipedia.org]とか北陸トンネル火災事故 [wikipedia.org]とかで、偏執狂に片足つっこみかけてるぐらいの勢いで火災対策進めてるし、法的な安全対策要件も非常に高いから。
            それこそ新幹線車内でガソリン被って焼身自殺したのが出た事案なんか、ヨーロッパの鉄道オタク曰く「わけがわからねえ」そうだ。
            「それって編成まるごと火だるまになる事案じゃないの?え?緊急停止してそのあと最寄り駅まで自走した?日本の車両ってハルクか何かか?」みたいな。
            そこで燃料電池を投入するにあたって急激に保安基準引き上げました、なんてことはないだろうから、やっぱりリスクはあるんじゃねぇかなぁ、という気はする。

            • by Anonymous Coward
              じゃあ水素タンクも同じように安全に作ればいいだけ
              トンネルから出てきたキハ283が丸焼けだったあの写真見た人はいくら日本の電車が安全ですって言ったってふーんって思うだけだろうね
              • by Anonymous Coward

                >じゃあ水素タンクも同じように安全に作ればいいだけ
                「同じように」っていう基準そのものが日本とヨーロッパで違うって話じゃん
                あっちの鉄道車両の防火基準、かなりゆるゆるだよ

                で、タンク本体はともかく、伝送系とか、気体と液体を同程度の規格で作ればいいの?w
                それだけで安全性に雲泥の差が出るんだけど

                >トンネルから出てきたキハ283が丸焼けだったあの写真見た人はいくら日本の電車が安全ですって言ったってふーんって思うだけだろうね
                結果として死者は出なかったし、そもそも火事が起こらないなんて誰も言ってないんだが?
                出火してから乗客が避難するまでの時間が稼げれば十分安全だよ

                未だに難燃対策してない木製部品やシートモケットが使われてるヨーロッパの古い車両だと本当に一瞬で火だるまになるから、避難とか無理だろうけどな

              • by Anonymous Coward
                だから基準は日本だろうがヨーロッパだろうがどっちでもいいけど水素だと石油や電気と同レベルの防火対策ができない根拠を出せよ
                それなしでヨーロッパじゃ防火基準ガーって言ったって日本とヨーロッパで水素の性質が違うってのか?
                > 結果として死者は出なかった
                たまたま運がよかっただけでそういう根性で電車走らせてんならいつかコヒは死人出すだろうね、そうなる前に会社ごと潰れてくれないかな
            • by Anonymous Coward

              ディーゼル擁護者は多そうなので水素ボンベについてだけ述べると、およそ日本における高圧ガス設備には安全弁が付いていて、ボンベ内圧力が設定以上になると内容物が容器の外に自動的に排出される仕組みになっている
              LPガスのボンベはもちろんのこと、溶接で使うアセチレンや酸素、都市ガスの配管(厳密には街のあちこちにあるガバナー室)、石化プラント、一部の消火器などにも安全弁が付いている

              安全弁から排出された可燃性ガスは、出た瞬間に引火・燃焼するのがもっとも安全で、環境にも優しい(生ガスはCO2より温暖化係数が高い)
              空気より軽い可燃物ならタンクを天井より高い

              • by Anonymous Coward

                >ガス漏えい感知と同時に不活性ガス(窒素等)を噴出して爆発下限界まで希釈するのはやり過ぎかな?
                それは死人が出るから止めて。

              • by Anonymous Coward

                日本で走っている天然ガスで走るバスの容器が屋根に付いているのは、低床化の妨げになるという理由もあるが、万一漏えいしても車内に充満しにくいというメリットも大きい
                それでも垂れ流しが嫌なら、石化プラントの煙突のように、着火器を備えてもよい

                だとすると、基本的に走行系の大半は床下に集約する鉄道でガス燃料って使ったら不味いんじゃ?
                軽油のディーゼルに比べて水素がタンク容量的に圧倒的に効率がいいなら、薄いタンクを屋根に乗せれば良いかもしれないが。
                そうでないとすると屋根にタンク乗せるわけにもいかないから、何かあったら乗客の直火

          • by Anonymous Coward

            軽油は水素やガソリンほど燃えやすくはないので

          • by Anonymous Coward

            ノモンハン戦争(ハルハ戦争)では
            ソ連製のガソリン戦車が火炎瓶で簡単に炎上したので
            日本軍は歩兵による待ち伏せ攻撃を繰り返した
            ところが後半になるとソ連軍はディーゼル車を投入したので
            火炎瓶では炎上せず、多くの日本兵が逃げられずに轢き殺された
            このことは偵察員により上層部に報告されたが
            命令は変更されず日本側の被害は膨大になり
            事実上の日本陸軍の大敗北になったが
            戦争を事件と言い換えるなどの事態の矮小化でごまかし
            日本軍の不敗神話を守ったんだよな

            とにかく軽油は簡単には燃えないよ!

        • by Anonymous Coward

          路面電車なら駅で充電すれば十分 [nikkeibp.co.jp]らしいけど欧州の非電化区間の駅間距離とかよく知らない

        • by Anonymous Coward

          ># 水素電池満載の車内で走行中にガソリン被って焼身自殺するバカとか出たら・・・ちょっと怖いよな
          実は水素の方が心配いらない。
          ベントすれば勝手に拡散してくれるから。爆発範囲も狭い。
          怖いのは地表近くに留まる空気よりも比重が低い奴だ。

          • by Anonymous Coward

            「比重が低い」と上昇するんですが?(汗)
            #まさに水素がそう(笑)

            余談だが比重は「小さい」「軽い」とはいうが、「低い」「少ない」とは
            あまりいわない気が
            密度だと「小さい」「低い」かな

          • by Anonymous Coward

            >爆発範囲も狭い。
            え?何言ってんの?

            • by Anonymous Coward

              また水素と酸素を混合したものに火を付けると起こす激しい爆発(水素爆鳴気)は、混合比下限は 4.65 %、上限は 93.3 % であり、空気との混合では 4.1 % — 74.2 % となり、これはアセチレンに次ぐ広い爆発限界の範囲を持つ。
              -- ゐきぺぢあより。

        • by Anonymous Coward

          ディーゼルハイブリッドがそんなに高くないから、水素燃料電池車もそんなに高くないはずだというのは
          根拠のない推論では?全く違うものだし。

          車両価格が高いから水素燃料電池の相対的コストが少なくなるというのもどうだか。車体が大きくなれば
          それだけ燃料電池も高出力・大型のものを積まなければならない。燃料電池車の電極にはプラチナが
          使われることをお忘れなく。プラチナを使わない燃料電池も研究されてはいるが、まだ研究室の外に
          出ていけるレベルではない。

        • by Anonymous Coward

          おふとぴだが

          >たとえばディーゼルを発電に使って、その電気駆動で走る車両は実用化されている。車で言えばプリウスみたいなやつ。

          そのパターンのやつを自動車で例示するならプリウスじゃなくてノートe-powerだろ、とかいってみる

    • by Anonymous Coward
      正直大差はないだろ
      ・パンタグラフから電気もらってモーター回して走る
      ・ジーゼル発電機で電気作ってモーター回して走る
      ・燃料電池から電気取り出してモーター回して走る
      くらいしか差はないんだし
      • by Anonymous Coward

        その差は「くらいしか」という程度なのか?
        ディーゼル発電機と、それと同規模の出力をだせる燃料電池、ディーゼル燃料と水素ではコストが全然違うだろう。

        自動車だって
        ・EVがバッテリーから電気取り出してモーター回して走る
        ・シリーズハイブリッド車が内燃機関発電機で電気作ってモーター回して走る
        ・MIRAIが水素燃料電池から電気取り出してモータ回して走る
        「くらいの差」で大きな価格差が出てきているんだから。

  • by Anonymous Coward on 2017年04月21日 11時40分 (#3197582)

    水蒸気も排ガスだし温室効果もあるけど、こういった文脈ではいろいろ無視されるよね。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      飽和水蒸気量ってものがありましてな…。

    • by Anonymous Coward

      よ~し、#3197582みたいな奴が居るから熱交換器通して回収してしまおう。
      輩出しなくとも良し、水を排出しても排気ガスでは無いよな。

    • by Anonymous Coward

      寝台車ならエネファームみたいに給湯で使うって手も有るね。
      水蒸気として捨てるなんて勿体ない。

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クラックを法規制強化で止められると思ってる奴は頭がおかしい -- あるアレゲ人

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