高温ヒートポンプ実証機と高温鉱山熱エネルギー貯蔵を組み合わせたシステムの概要

Overview of a newly-installed high-temperature heat pump demonstrator coupled with high-temperature mine thermal energy storage|Aperçu d'un démonstrateur de pompe à chaleur à haute température nouvellement installé, couplé à un système de stockage d'énergie thermique à haute température dans les mines (原題)

Passamonti A., Bombarda P., Pachai A. C., Klein S., Schneider C., Bracke R.

📚 査読済 / ジャーナル2024#エネルギー転換Origin: EU経営インパクト: コスト削減対象セクター: power

DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2024.08.002

原典: https://hdl.handle.net/11311/1277971

🤖 gxceed AI 要約

日本語

ドイツ・ボーフムのFraunhofer IEGで、高温ヒートポンプ（HTHP）と季節性鉱山熱貯蔵（MTES）を組み合わせた実証システムが構築された。太陽集熱器で夏季に坑内水を60℃まで加熱し、冬季にHTHPで120℃の熱を取り出して地域熱供給網へ供給する。500kWのHTHPと約2万m3の貯留層を用いた試験が成功裏に完了し、再生可能熱による脱炭素化の実現可能性を示した。

English

A demonstrator coupling a 500 kW high-temperature heat pump (HTHP) with seasonal mine thermal energy storage (MTES) was built at Fraunhofer IEG in Bochum, Germany. Solar collectors heat mine water to 60°C in summer, and the HTHP extracts heat at 120°C in winter for the district heating grid. Successful tests demonstrate the feasibility of renewable heating for decarbonization.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本でも炭鉱跡地や温泉熱などの未利用熱を活用した地域熱供給の脱炭素化が模索されており、高温ヒートポンプと季節蓄熱の組み合わせは、産業部門の熱電化・脱炭素化やSSBJのScope1排出削減策として参考になる。

In the global GX context

This work supports the global push for industrial heat decarbonization and renewable district heating, relevant to TCFD/ISSB transition planning and EU climate targets. It offers a replicable model for repurposing legacy fossil infrastructure into low-carbon energy assets.

👥 読者別の含意

🔬研究者:高温ヒートポンプと鉱山蓄熱の統合システムの実証データを提供し、再生可能熱による脱炭素化研究に貢献する。

🏢実務担当者:地域熱供給や産業プロセス熱の脱炭素化に向け、既存インフラ（坑道）を活用した蓄熱・ヒートポンプ導入の実現可能性を評価する材料となる。

🏛政策担当者:再生可能熱の普及と地域エネルギー転換を促す政策設計において、実証事例として参照できる。

📄 Abstract（原文）

The research aims to prove that renewable energy sources in the heating sector can enable the energy transition towards European and German CO2 reduction targets. To do so, at the premises of the Fraunhofer IEG Institute in Bochum a demonstrator for high-temperature heat pumps (HTHPs), coupled with seasonal high-temperature mine thermal energy storage (MTES), was developed. The goal is achieved by demonstrating the feasibility of the technology by connecting mine water present in a small flooded coal colliery (MTES) to solar parabolic trough collectors (SPTCs) and also to a HTHP system that serves the local district heating (DH) grid of Bochum south. The MTES, with an estimated water volume of approximately 20000 m3 is employed as seasonal storage for a 500 kW HTHP system that can reach a supply temperature of 120 degrees C, as needed by the existing DH grid when the ambient temperature is lower or equal to -10 degrees C. During the summer operation, the heat is injected into the MTES from the SPTCs to obtain a mine water temperature of 60 degrees C; and in the winter operation, the heat is extracted through the HTHP until the mine water reaches the unheated temperature of 12 degrees C at the end of the heating season. A literature review of the main components of the plant, the description of the installed system parts and performed tests are reported, along with the results of the successfully executed tests.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

base https://hdl.handle.net/11311/1277971first seen 2026-10-11 05:42:00

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。