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2025/1/24

【CO2フリー電力】ヤンマーホールディングス、工場廃熱を変換する熱電発電システム実用化

　ヤンマーホールディングスは、工場などで排出される高温ガスから熱エネルギーを回収しCO2フリーで発電する、ヤンマー独自の熱交換技術を活用した熱電発電システムを開発した。すでに開始している事業性実証試験を経て、今後、グループ会社のヤンマーeスターで商品化を目指す。
　エネルギー変換分野では、カーボンニュートラル社会の実現に向けた未利用熱エネルギーの有効活用が選択肢の1つとして注目を集めている。特に、熱利用よりも使い勝手が良い電力利用が重要視されている。そのような中、エネルギー使用量の大きい大規模工場などにおいては、工場廃熱を利用したkW級の自家発電が求められる一方、システムの耐久性や設置性を同時に成立することが課題となっていた。
　今回開発した熱電発電システムは、ヤンマー独自のサーモサイフォン式（※1）熱交換器を用いた技術により、熱電モジュールの均等かつ高密度な加熱を可能とし、高出力化を実現した。350℃以上の多様なガス熱源に対応でき、省スペースかつ複数台設置が簡易にできることから幅広い用途に適用できるシステム。また、熱電発電システムは、年間のCO2排出量を約30t削減（※2）でき、環境負荷低減にも寄与する。社会的・経済的に最適な廃熱の有効活用を提案することで、顧客の課題解決に貢献する。
　なお、同機は、1月29日～31日まで東京ビッグサイトで開催される「ENEX2025 第49回地球環境とエネルギーの調和展」に実機展示される（※3）。
　熱電発電システムの特徴は次の通り。
1．工場などで排出される高温ガス(350～800℃)から発電が可能。また、熱利用のニーズに対しては、温水供給も可能。
2．熱電モジュールに加わるストレスを最小限にすることで、10年以上の寿命が期待される。
3．排ガスダクトにボルト固定し据え付けるのみで設置が完了し、冷却水供給と電気配線工事のみで利用できる優れた施工性を実現した。連結も可能でニーズに合わせて柔軟に容量対応ができる。
4．回収した廃熱を、熱電モジュールで直流電力へ直接変換するため、可動部がなく、騒音・振動がない。

＜仕様＞
サイズ：（幅510×奥行1975×高さ886mm）×4台
重　量：130kg×4台
発電出力：AC9.5kW
熱源温度：350～800℃
冷却水温度：25℃
冷却水流量：224L/min
※上記数字は発電ユニット4台で構成されるシステムに対するもの。発電ユニットは1台からでも導入可能。

※1　熱媒体の一部分が加熱され沸騰し、別の一部分が冷却され凝縮することによって、自然に循環する現象（サーモサイフォン）を利用し、廃熱から熱電モジュールへ熱エネルギーを輸送する技術。
※2　発電ユニット4台で構成されるシステムに対する削減量。発電ユニットは1台からでも導入可能。
※3　カーボンニュートラルに貢献する廃熱ソリューションを「ENEX2025」に出展（2025年1月24日付）

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