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• 一体化SOEC共電解セル中の実測メタネーション反応速度を考慮した数値解析

  川中 涼介, 荒木 拓人, 阿部 孝之, 高寺 亮伍, 李 坤朋

  動力・エネルギー技術の最前線講演論文集 : シンポジウム   2022.26 ( 0 )   D114   2022年

  DOI CiNii Research

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人 日本機械学会   共著  

  <p>In recent years, renewable energy-based power generation methods such as solar power generation have been attracting attention as an alternative to fossil fuel-based power generation methods such as thermal power generation to prevent global warming. In order to decarbonize the heat sector in addition to the power sector, the conversion of electricity derived from renewable energy sources into gaseous fuels such as hydrogen and methane is being considered. In this study, a solid oxide electrolytic cell was employed as a means of converting electricity into gaseous fuels. In addition, considering the simultaneous co-electrolysis and methanation inside the SOEC cell, a model that takes into account the temperature field inside the cell was developed and analyzed numerically. The reaction rates of the shift and methanation reactions were measured, and the obtained results were incorporated into the analysis to make the model more realistic. The results showed the potential to produce high-purity methane through a simpler system with lower facility costs.</p>

• Improvement of Time-zero Analysis Method in Activity Evaluation of Powder Electrocatalyst for Gas Evolution Reaction

  Nagasawa Kensaku, Li Kunpeng, Takenaga Yu, Kuroda Yoshiyuki, Mitsushima Shigenori

  ELECTROCHEMISTRY   90 ( 4 )   2022年

  DOI Web of Science

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

• Numerical analysis of current efficiency distributions in a protonic ceramic fuel cell using Nernst-Planck-Poisson model

  Li Kunpeng, Araki Takuto, Kawamura Toshiki, Ota Atsuhito, Okuyama Yuji

  INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY   45 ( 58 )   34139 - 34149   2020年11月

  DOI Web of Science

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

• SOEC形メタン混合ガス製造システムと都市ガス13Aへの添加可能量の検討

  李 坤朋, 森 昌史, 荒木 拓人

  日本エネルギー学会誌   99 ( 2 )   20 - 27   2020年2月

  DOI Web of Science CiNii Research

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人 日本エネルギー学会   共著  

  <p>本研究では，固体酸化物形電解セル（Solid Oxide Electrolysis Cells: SOECs）の共電解形メタン－水素混合ガス製造システム（システムA）及び水蒸気電解形－水素混合ガス製造システム（システムB）を設計し，その効率と製造ガスの組成を計算した。システム効率（HHV）は，システムA：86.5％，システムB：84.9％となった。製造ガス組成については，システムA はメタン：74.1％，水素：24.8％，その他：1.1％，システムB はメタン：69.4％，水素：29.4％，その他：1.2％となった。製造ガスAおよびBの都市ガス13A への添加可能量は，それぞれ51.4％, 46.4％（発熱量制約の無い領域），5.5％, 5.0％（44～45 MJ/Nm³の発熱量領域），13.8％, 12.5％（43～46 MJ/Nm³の発熱量領域）となった。また，2030年の再生可能エネルギー導入予測量を用い，メタン－水素混合ガス製造システムで得られた製造ガスの都市ガス導管への供給可能量，再生可能エネルギー利用率及びCO₂再資源化可能量を計算した。その結果，ガス製造可能量は，システムA：8.89 × 10⁹ Nm³，システムB：9.09 × 10⁹ Nm³と計算された。再生可能エネルギーを都市ガスとして利用する場合の再生可能エ ネルギー利用率は都市ガスの発熱量制限により異なるが，システムA：19. 6～19 6％，システムB：18 . 8～173％であった。 CO₂再資源化可能量は12.4 ～13.0 Mt／年であり，この量は2013 年度の電気事業の2.57～2.68％のCO₂に相当する。</p>