工場廃熱をCO2フリー電力へ変換する熱電発電システムを実用化

熱電発電システム（CG画像）

ヤンマーホールディングス株式会社は、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ました。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スター株式会社で商品化を目指します。

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一つとして注目を集めています。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ます。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ました。

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、高出力化を実現しました。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です。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します。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、お客さまの課題解決に貢献します。

なお、本機は、1月29日（水）から31日（金）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」に実機展示します（※3）。

■熱電発電システムについて

（特徴）

• 工場などで排出される高温ガス(350℃～800℃)から発電が可能です。また、熱利用のニーズに対しては、温水供給も可能です。

• 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ます。

• 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ました。連結も可能でニーズに合わせて柔軟に容量対応ができます。

• 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・振動がありません。

熱電発電システムの動作原理

商品ページ

https://www.yanmar.com/jp/about/company/e-stir/products/thermal-power-generation.html

（仕様）

サイズ	（幅510mm × 奥行1,975mm × 高さ886 mm） × 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	224 L/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です。発電ユニットは1台からでも導入可能です。

実証事例：kW級システムの事業性実証試験の様子

※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です。発電ユニットは1台からでも導入可能です。

※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）

https://www.yanmar.com/jp/energy/news/2025/01/24/146871.html

＜ヤンマーについて＞

1912年に大阪で創業したヤンマーは、1933年に世界で初めてディーゼルエンジンの小型実用化に成功した産業機械メーカーです。「大地」「海」「都市」のフィールドで、エンジンなどのパワートレインを軸に、アグリ、建機、マリン、エネルギーシステムなどの事業をグローバルに展開。環境負荷フリー・GHGフリーの企業を目指し、顧客価値を創造するソリューションを提供しています。未来を育むヤンマーの価値観「HANASAKA」を基盤に、ブランドステートメントとして掲げる“A SUSTAINABLE FUTURE”を実現します。

詳しくは、ヤンマーのウェブサイトhttps://www.yanmar.com/jp/about/をご覧ください。

＜注記＞

記載内容はリリース発表時点のものです。最新の情報とは内容が異なっている場合がありますのでご了承願います。