燃料電池発電機とは何ですか？

燃料電池発電機は、燃料の燃焼の代わりに電気化学反応により電気を生成する装置です。 多くの場合、純粋な水素技術に関連付けられていますが、燃料電池発電機は、天然ガスなどの従来の化石燃料を含むさまざまな燃料源を使用できます。 燃料電池発電機は、「スタック」にグループ化された複数の燃料電池をサポート部品とともに使用して、所望の電圧と電流の電気を生成します。 燃料電池技術を利用した発電機は、小さな携帯用ユニットから小さな町に電力を供給できるトラクター・トレーラーサイズの発電機まで、さまざまなサイズで生産されています。

燃料電池発電機の中心には燃料電池があり、燃料を燃やすのではなく電気化学反応を利用して電気を生成します。 これにより、燃料電池技術は、灰、二酸化炭素、スモッグ形成汚染物質などの副産物を生成し、燃料に点火して燃焼させる従来の発電機よりもはるかにクリーンになります。 燃料電池には多くの種類があり、その構造にはさまざまな材料を使用できますが、基本的な原理は同じです。燃料源は燃料電池のコンポーネントと複数の化学反応を引き起こして電子を生成します。 燃料電池は水素電力と同義と見なされることが多いものの、燃料電池は天然ガスなどの従来の化石燃料を使用できます。 バイオガスやメタンなどの代替燃料も多くの設計で使用できます。

単一の燃料電池だけでは、ほとんどのアプリケーションで役立つ十分な電力を生成できないため、多くの場合、燃料電池スタックと呼ばれるものにグループ化されます。 スタック内の個々のセルの数は、システムの使用目的によって異なり、大型の燃料電池発電機には複数のスタックが含まれる場合があります。 1つまたは複数のスタックに加えて、発電機には、断熱材、燃料の貯蔵タンク、さまざまな燃料源から水素を抽出するために使用されるデバイスなど、他のコンポーネントが含まれています。 発電機を使用して送電網を補完または交換する場合、インバータを使用して、燃料電池で生成される直流（DC）を送電網および家電製品で使用される交流（AC）に変換する必要があります。

スタック内の燃料電池の数はさまざまであるため、燃料電池発電機のサイズはさまざまです。 一部の非常に小さな製品は、携帯電話やノートパソコンなどの家電製品の充電を対象としています。 通常1〜5キロワットを生成する住宅用燃料電池発電機は、熱と電力の組み合わせ（CHP）システムと呼ばれるシステムで使用され、家庭に電気と熱の両方を供給します。 電力会社は、大型のトラクタートレーラーサイズのユニットを使用して、需要が高いときに追加の電力を送電網に供給することができます。 移動ユニットは、自動車、バス、潜水艦、さらには宇宙船に動力を供給するために製造されています。