【ガスタービン】

木質バイオマスエネルギー

コージネ化でつなぁ~

スチームではなく、ガス化でつなぁ~

石炭ガス化の応用でつなぁ~

水素社会の技術

水素は二次エネルギーだから資源のない日本の開発は必須。

化石エネルギーからの転換はなかなか難しいけど…

人類の力ならすぐそこ…

となると…

水素ガスタービンも早期に実用化しないといけないでつ!

機械駆動用ガスタービン

H-100/H-50 は機械駆動用、特にLNGプラントの圧縮機駆動用ガスタービンとして適用可能でつなぁ~

特徴は…

 

  • H-100は、4~6百万トン/年(MTPA)クラス、H-50は、2~4MTPAクラスの生産量のLNGプラントへ適用可能
  • 可変速運転
  • 圧縮機全負荷起動が可能
  • ヘルパーモーターおよびVFD(Variable Frequency Driver:可変周波数ドライバー)が不要
  • 高N2(窒素)濃度燃料への適用が可能
  • リライアビリティ:99%以上
  • 三菱重工コンプレッサ(株)とともにガスタービン圧縮機パッケージを三菱重工グループとして取り纏め可能
  • H-100は、コンバインドサイクル発電所向けだけではなく、2軸のガスタービンという特徴から大型LNGプラント(4~6MTPA)向けの圧縮機駆動用ガスタービンに適している。H-50は、H-100の比例縮小設計が適用されているため、2~3MTPAクラスのLNGプラントに適しています。
  • H-100/H-50ガスタービンは、2軸のガスタービンであり、その低圧タービン(3段、4段タービン)は、高圧タービン(空気圧縮機および1段、2段タービン)とは切り離されているため、高圧タービンの回転数制限にとらわれることなく、広い速度範囲で運転することが可能です。この特徴により、被駆動圧縮機やLNGプロセスにおける負荷の急変による緊急停止のリスクを低減する事ができます。
  • H-100/H-50ガスタービンは2軸のガスタービンであるため、何らかの理由でLNGプラントが緊急停止した後、冷却プロセス系内の圧力を減圧せずに、再起動することが可能です。

    お客様のメリット

    • 減圧手順の省略(運転の簡易化)
    • 再起動時間を3時間程度短縮し、LNGの生産を改善
    • 運転コストの低減
    • H-100ガスタービンは2軸であるため、起動時の要求トルクが小さく、また、大型LNGプラントで多く採用されている1軸ガスタービンと比較し出力が大きいため、ヘルパーモーターおよびVFDが不要となり、1000kW程度の出力の起動モーターとトルクコンバーターで起動可能です。そのため、シンプルな電気設備の構成となり、消費電力を小さくする事ができます。さらに、上記で述べたシンプルな起動装置のため、全負荷圧力下での被駆動圧縮機のブレークアウェートルクを上回るトルクを出力可能です。

      お客様のメリット

      • 起動時電力消費量の削減および大型起動装置(ヘルパーモーター)設置の省略(省スペース、電気設備の省略)
      • 高い信頼性とアベイラビリティ(トリップ項目の削減、シンプルなシステム構成)
      • メンテナンスの軽減
      • 検証された燃焼技術により、広い範囲のウォッベ指数燃料への対応、高いN2濃度燃料への対応が可能です。

バイオマスも…

案件が多くなってきたでつなぁ~

バイオマス燃料は…

ガス化とかいろんな可能性があるでつなぁ~

その組成もしっかりと抑えないと…

いろんな燃料に対応できるガスタービンの出番でつなぁ~

水素社会へ対応

水素タービンへの対応も急ピッチでつなぁ~

バイオマスのガス化発電③

山口市にある木質バイオマスガス化発電実証試験プラントがあるでつ!
本プラントは山口市の製材工場内に設置。

日本で最初の実機実用規模の木質バイオマスガス化発電施設。

原料としては主として杉、ヒノキ等の間伐材や未利用竹材をチップ化したものを使用。

また設置場所である製材所から発生するプレナー屑なども使用。

時間当たり約210kg(日量5トン)の原料を受け入れ、これを熱分解ガス化しガスを精製処理した後、ガスエンジンに送ることにより約180kWhの発電。

この電力は設置場所である製材所の製材機械用電力の一部として使用。

またコージェネレーション施設であるため、熱エネルギーも得られ、この熱は蒸気という形で製材所の乾燥熱源として使用。

プラントの写真を写真1、またフローを図1でつ

原料はフィーダーによって定量を切り出してガス化炉へ自動投入。

またプレナー屑は製材所から空気搬送によって自動的に送られるでつ。

これらの原料は試験目的によって切替えて使用
ガス化炉は図2のような外熱式多筒型ロータリーキルンで、複数の反応筒から構成。

バイオマス原料はガス化炉内の入口にある原料貯留槽に一旦溜まり、反応筒が廻りながらすくい上げるというイメージで炉内に入るでつ。

すくい上げればよいため、原料の大きさの制約は少なく、オガ粉状の細かいものから、竹やバークのような繊維の長いものまで扱うことが可能。

反応筒に入った原料はキルンの回転数に比例して炉内を転がりながら出口側へと向かう。反応筒は外部から700?850℃程度に加熱されて、この熱によりバイオマスがガス化。

キルンの回転数を変えることにより、原料のガス化炉内での滞留時間、すなわちガス化時間を制御することが可能。

ガス化後に残った残渣(炭化物)は、ガス化炉の隣の熱風発生炉で燃やされ、この熱をガス化炉の反応筒外部に送ることによりガス化の熱源として利用し、その後の廃熱で前述した蒸気を作っているでつ。

一方、発生した可燃ガスはタール分とダスト分を含むため、ガス化炉後段の高温のガス改質塔で酸素の吹き込みによってタールを、またその後の高温フィルターでダストをそれぞれ取り除き、スクラバーで冷却後ガスエンジンに送るでつ。

高温フィルターは自動払い落とし式であり、ここで回収したダストも熱風発生炉に送り熱源として利用。
 結果、表2に示すようにガスエンジン手前で測定したタール、ダスト濃度はきわめて微量。

005年の2月にノンストップ500時間連続ガス化発電運転を達成。

今後は運転時間を延ばすことによってメンテナンスの性能がどう変わるかについての把握や商用機における設計基準の確立、効率向上のための諸試験の実施などを予定。

バイオマスエネルギーの普及にはエネルギー化施設だけでなく、供給と需要を含んだトータルスキームが重要。

特にバイオマス原料については地域ごとに独自の課題を持ち、地域特性に合わせた原料供給を考える必要があるでつ。

またエネルギー施設側もできる限り原料の前処理を軽減し、地域のバイオマスに合わせた柔軟な対応が必要となるでつ。
本実証試験の経験を生かし、今後はトータルスキームプランのモデルとなりうるような事業化につなげていく必要があるでつ!

インドネシア向けに超々臨界圧ボイラー2基および電気集じん機4基を受注タンジュン・ジャティB石炭火力発電所5・6号機の中核機器として

インドネシアのタンジュン・ジャティB(Tanjung Jati B)石炭火力発電所5・6号機向けに、超々臨界圧ボイラー2基および電気集じん機4基を受注。

超々臨界圧石炭焚き発電設備の中核機器となるもので、出力はいずれも100万キロワットで、2021年の運転開始を予定。

今回のプロジェクトは、住友商事株式会社、関西電力株式会社、およびインドネシア最大のコングロマリットであるアストラ・グループ(PT. Astra International, Tbk.)の傘下企業であるユナイテッド・トラクターズ(PT. United Tractors, Tbk.)が出資するIPP(独立発電事業)案件。

この発電所はインドネシアのジャワ島中部に位置し、運転開始後は長期売電契約に基づき、同国の国営電力会社であるPT. PLN(Persero)に電力を供給し、既設発電施設1~4号機とともに、同国の旺盛な電力需要に応えていくこととなるでつ。

2011年および2012年に完工したタンジュン・ジャティB発電所3・4号機向けにもボイラー設備を納めてて、今回の受注によって合計4基のボイラー設備を納入することになり、タンジュン・ジャティB発電所の安定的な運転に一層寄与しているでつ。

インドネシアでは急速な経済発展に伴い、電力需要が急増。

そのため、政府は3,500万キロワット規模の発電容量を増強する計画を進めてて、今回の大型プロジェクトはその計画達成に向けた有力案件の一つ。

石炭火力発電分野で、高い発電効率によってCO2排出量も抑制する設備の豊富な納入実績を有しているでつ。

今後も、インドネシアをはじめとする広範な国・地域で積極的な営業を展開し、電力の安定供給と環境負荷の低減に貢献するでつ。

バイオマスのガス化発電②

熱分解ガス化の方法は、 ガス化の技術は決して新しいものではなく、世界中で200を超える方式があるといわれているでつ。

炉型の違い、使用するガス化剤の違い、ガス化温度の違い、さらには常圧でガス化するか高圧でガス化するかなどで様々な組み合わせのものが考案されているでつ。

代表的なガス化炉の分類は表1

 

ガス化自体はいわゆるバイオマスを蒸し焼きにするだけで簡単にできるでつが、このとき生成するタールの処理方法が普及への最大の課題。

この対策としてガス化炉自体でタール発生を抑制する方法と、後処理でタールを取り除く方法に大別されているでつ。

先進クラスのガスタービン146基合計での実稼働時間(AOH)が400万時間を突破信頼性と発電効率の両面で新記録を達成

世界中の火力発電施設に納入した先進クラスのガスタービン146基を合計した実稼働時間(Actual Operating Hours:AOH)が、このほど400万時間を記録。

400万AOH超という事実は、ガスタービンの信頼性を示すもので、これらのガスタービン設備は信頼性と発電効率の両面で新しい記録を達成し続けているでつ。

先進クラスのガスタービン146基は、1997年に導入を開始したG形123基と、2011年に商用運転を開始したJ形23基。

両機種とも、当社の高砂工場に設置しているガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電実証設備(通称T地点)で、長期にわたり運転し、信頼性を向上させているでつ。

MHPSタービンは、次のように述べています。「先進クラスのガスタービンによる実稼働時間が400万時間を突破したことは大きな成果です。電力業界ではF形ガスタービンの技術から移行し、G形やJ形が採用されるにつれて、変革が起こりつつあります。当社は、他社に先駆けてこれら先進クラスのガスタービンを市場投入し、発電設備の信頼性および発電効率において顧客の期待に応えるとともに、実績を蓄えてきました。G形、J形の両機種は電力コストの引き下げをリードしています。」

昨年12月に米国オーランドで開催された発電システムの見本市「POWER-GEN International 2016」で、当社は最新のガスタービン技術としてJAC(J-series Air-Cooled)形を発表。

この空気冷却式J形ガスタービンは、GTCC運転によりM501JAC(60ヘルツ用)が54万キロワット級、M701JAC(50ヘルツ用)が72万キロワット級の出力を、63パーセントを超える発電効率で提供。

市場投入に際しては、1万2,000時間超の商業運転を通じて99.5パーセントの高い信頼性を示したでつ。

優れた発電効率と実証された信頼性の組み合わせは、業界で比類のないもの。

J形は先行機種と同様、MHPSのデジタルソリューションサービス「MHPS-TOMONI」を適用することが可能。

MHPS-TOMONIでは、実機に装着した計器やセンサーで運転データを入手分析し、顧客に対しリアルタイムで各種運転支援情報を提供することにより、計画外の停止を回避し、設備の稼働率を向上することに貢献。

競合他社より優れた先進クラスのガスタービンを普及させることに力を注いで、電力コストおよび投資リスクの低減を通じて顧客との一層強固な信頼関係を構築し、地球規模での環境負荷抑制と経済発展の両立に貢献していくでつ

イベルドローラ社からM501 J形ガスタービン2基と蒸気タービン1基を受注メキシコ向けに3年連続、エルカルメンGTCC発電所プロジェクトで

スペインに本拠を置く多国籍電力事業者のイベルドローラ社(Iberdrola SA)がメキシコに建設するエルカルメン(El Carmen)火力発電所向けに、M501 J形ガスタービン2基と蒸気タービン1基を受注しました。天然ガス焚きガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電設備の中核機器となるもので、出力は85万キロワット、運転開始は2019年9月の予定。

メキシコでの同社からの受注は、一昨年10月のノレステ(Noreste)火力発電所向け、昨年4月のノロエステ(Noroeste)火力発電所向けに次いで、3年連続3回目。

今回のプロジェクトも前2回と同様に、当社の米国拠点であるMHPSA(Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc.)を通して受注したもの。

エルカルメンGTCC発電所は、同国北東部のヌエボ・レオン(Nuevo León)州エルカルメンに新設されます。世界最高水準の高効率発電を実現するM501 J形ガスタービンを採用し、運転開始後は地域の約300万人相当の旺盛な電力需要に応えていくでつ。

今回のGTCC発電設備は、M501 J形ガスタービン2基、蒸気タービン1基、排熱回収ボイラー、発電機などで構成。

主機となるガスタービンと蒸気タービンを製作・供給するほか、技術者が現地で据付・試運転の指導。

発電機は三菱電機株式会社製を採用。

今回の受注を受けて次のように述べているでつ。

「メキシコにおけるイベルドローラ社からの連続受注は、M501J形ガスタービンの世界最高水準の効率に加え、当社がスケジュール通りに納品し、性能保証を満たし、99パーセントを上回る信頼性を達成していることが高く評価されたことによるものです。」

J形ガスタービンは、世界最高水準の高効率運転を実現する当社の主力機器。

2009年の市場投入以来、国内外で順調に受注を拡大しており、その受注累計は今回で、50ヘルツ用のM701 J形も合わせて47基。

うち23基が商業運転を開始し、その累計運転時間はJ形全体で35万時間を超えているでつ。

北米でのJ形ガスタービンは、今回の2基を含め計14基となるでつ。

三菱日立パワーシステムズ 2017年度の入社式 新入社員に励ましのことばを贈る

3日、神奈川県横浜市の横浜ベイホテル東急において2017年度の入社式を行いました。同日から当社の一員として社会人生活のスタートを切った新入社員に、田中幸二会長と安藤健司社長が、日本を代表する火力発電設備・環境装置事業会社のトップとして、また社会人の一先輩として激励のことばを贈ったもので、両トップは当社社員としての心構えを示すとともに、若い社会人たちの今後の活躍に強い期待を表明しました。

 安藤社長は次のように述べました。
「世界的な環境意識の高まりとともに、火力発電業界の事業環境は大きく変化しつつあります。変化するビジネス環境に対応し事業を伸ばすためには、個々人が自己研鑽し、変化をチャンスと捉えて行動することが大切です。新入社員の皆さんも、将来に向けて何をすべきか自分自身で考えながら勉強を続けてください。また、『グッド・コミュニケーション』を心がけ、厳しさに直面しても仕事に楽しさを見つけながら、MHPSの未来創造に皆さんの創造力とバイタリティで貢献してくれるよう大いに期待しています。」

 また、田中会長は社会人の先輩として自らの経験を紹介しながら、仕事の基本、取り組み方、その醍醐味などについて語り、積極果敢に挑戦する心の向きこそが何より大切だと強調。会社や仕事に情熱や夢を込めて取り組んでいこうとエールを送りました。

 なお、技能系新入社員の入社式については同日、当社の高砂工場で行いました。

ブランドスローガンを新たに制定~グローバル市場での認知度向上を目指す~

三菱日立パワーシステムズ(MHPS)は、グローバル社会に提供する価値を端的に表現したブランドスローガンとして「Power for a Brighter Future」を新たに制定しました。当社の企業イメージや事業内容に対する理解の促進に役立て、グローバル市場での認知度向上につなげていくのが狙いです。

 当社は、2014年2月に三菱重工業株式会社と株式会社日立製作所が両社の火力発電システム事業を統合することで設立され、設立4年目を迎えました。
 会社設立以来、お客様と社会の期待に応えられるよう、両社のシナジーを追求し、高い品質と信頼性を持つ製品を生み出す技術力、世界のさまざまな地域でプロジェクトをまとめ上げる総合エンジニアリング力、きめ細かい営業・サービス力を強化するとともに、グローバルな事業展開を進めてきました。

 MHPSは、これまで培った火力発電・環境技術を基盤に、さらなる技術の革新とグローバル展開を加速し、世界中の人々のより豊かな生活と持続的な地球環境づくりに貢献していきます。

 ブランドスローガン「Power for a Brighter Future」は、当社の経営ビジョン「火力発電環境技術で地球の未来を明るくする」を端的に表現したものです。

ブランドスローガン「Power for a Brighter Future」

ダウンサイジング

戦略として、どっちとるかでつなぁ~

市場を考えると分散化と自由化があるから…

小型の高効率化でつなぁ~

コージェネレーションシステム⑤

家庭規模でコージェネレーションシステムを考えた場合、「固体高分子形燃料電池」を使用することがほとんど。

発電機だけでなく、燃料電池を用いたシステムであっても、コージェネレーションシステムとして成立するでつ。

燃料電池は、運転温度が80℃前後のため給湯に都合がいいでつなぁ~

排熱を回収することで給湯負荷を大きく低減することが可能。

運転温度が比較的低温なため、機器のオンオフを繰り返す間欠運転にも良く追従できるでつ。

家庭用燃料電池としては非常に良い特性を持っていると言えるでつ。

業務用の場合は、間欠運転を行うと温度が低下するので、作動温度まで温度上昇する間、発電できないでつ。

よって、業務用セントラル給湯設備などが設置されてて、常時排熱が利用できる環境となっていなければ、効率を高めることができないでつ。

 

高い排熱を確保できるでつが、このような高温排熱を利用できる設備が無ければ、結局は排熱を無駄にしてしまうので、コージェネレーションとしては扱いづらいものになってしまうでつ。

コージェネレーションシステム④

電主熱従の運用方法は、電気の利用を主に考え、熱の制御を行わない方式です。商業施設などでは、昼間に空調負荷・厨房負荷などが集中し電力ピークが発生。

ピークカットするためのコージェネレーションシステムの稼働は、「必要な時間に電力を得る」ことが主目的となります。発電したタイミングで熱が不要であっても、排熱が放出され続けるでつ。

こりを「電主熱従の運用」と呼ぶでつ。

 

 

常に排熱を受け入れられるような、大規模な温浴施設があればいいけど、熱量に対する制御を行ったシステムでは難しいでつなぁ~

バイオマスのガス化発電①

ものが燃えるという現象は、すべてガス化という過程を経ているでつ。

すなわち、火種があり、その火種の熱によって対象となる有機物が熱分解でガス化し、大気中の酸素と反応して燃焼し、その熱によってさらに残りの有機物がガス化するという過程を連続的に起こして燃焼反応を継続させているでつ。 
バイオマスはエネルギー密度が低いことから、効率よくエネルギーを得るためには工夫が必要。

たとえばペレット燃料のように小さく固める、炭化してエネルギー密度を上げるなど。 
 一方、燃焼する手前の可燃ガスを採取できれば、ガスバーナーやガスエンジンなど既存の高効率のエネルギー利用機器が利用。

小規模の燃焼式ボイラー発電ではバイオマスの持つ熱量の数%しか電気エネルギーを得ることが出来ないでつが、ガス化発電であれば、小型でも20%程度の電気エネルギーを得ることが可能。 
 木質バイオマスは比較的水分の少ないドライ系のバイオマスであり、燃焼や熱分解などのエネルギー変換方式に適した原料となるでつ。

リビア向けにガスタービン発電機FT8® MOBILEPAC®を2ユニット受注首都トリポリの社会基盤を支える

PWパワーシステムズ(PW Power Systems, Inc.:PWPS)は、リビア向けに出力25,000kWのガスタービン発電機「FT8® MOBILEPAC®(FT8モービルパック)」(米国登録商標)を2ユニット受注。

同国の首都トリポリに設置されて、4月から電力供給を開始する予定。

リビア電力公社(General Electricity Company of Libya:GECOL)が所有して運営を手掛けるでつ。

今回の受注は、米国パワー&ウォーター・アライアンス社(Power & Water Alliance LLC:P&WA)が、リビア国民の人道支援を目的にカタール政府が設立したカタール開発基金(Qatar Fund for Development:QFFD)と締結したターンキー契約の一環で、PWPSはP&WAを通じてFT8® MOBILEPAC®をGECOLに供給。

発電にはディーゼル燃料油を使用します。GECOLならびにP&WAとの契約には、QFFDのハリファ・ビン・ジャシム・アル・クワリ(Khalifa bin Jassim Al Kuwari)専務理事(Director General)が調印。

 

「短期での据え付けが可能なFT8® MOBILEPAC®ガスタービンユニットをリビアの人々に届け、迅速に支援していきます。素早く安定的な電力供給が可能なこれらの移動式発電プラントは、幅広い燃料に対応できる柔軟性と信頼性を提供し、病院やコミュニティケアセンターなどの重要なインフラストラクチャー(社会基盤)の運営をサポートします。」

ガスタービン発電機FT8® MOBILEPAC®は、米国の航空機用エンジンメーカー、プラット・アンド・ホイットニー(Pratt & Whitney:P&W)が供給するエンジンを動力源とする航空機エンジン転用型ガスタービン発電機。

燃料は天然ガスおよび液体燃料で、パッケージ型となっているため、世界中どこへでも迅速に輸送して設置できます。PWPSは、すでに550基以上のFT8®ガスタービンを供給しており、そのうち127基がFT8® MOBILEPAC®仕様。

PWPSは、本社を米国コネチカット州グラストンベリー(Glastonbury)に置き、航空機エンジン転用型ガスタービンのエンジニアリング・組み立て・販売・サービス、EPC(設計・調達・建設)などを手掛ける当社グループ会社。

高効率のハイエンド機を得意とする三菱日立パワーシステムズ(MHPS)のガスタービン事業に、分散型電源としても優れたPWPSの航空機エンジン転用型ガスタービンが加わることで、当社のガスタービン事業は幅広いニーズに応える製品群をラインアップするに至っているでつ。

 三菱重工グループは今後も、PWPSと緊密に連携し、定置用ガスタービンと航空機エンジン転用型ガスタービンの双方を手掛ける強みを相乗効果につなげ、エネルギーの有効利用と環境負荷の低減に貢献するガスタービンのグローバル展開をさらに加速するでつ。

社長直属の「PMI加速推進室」を新設統合活動をさらに進化させ収益力向上を目指す

4月1日付で、社長直属組織の「PMI加速推進室」を新設します。三菱重工業株式会社と株式会社日立製作所の火力発電システム事業統合により当社が発足して3年が経過したのを機に、PMI(Post Merger Integration:合併・買収後の統合推進)活動をさらに進化させていくのが狙いです。一層の収益力向上を目指して、PMI加速推進室が中心となり、具体的な実行計画の立案と円滑な計画執行を推進していきます。

 PMI加速推進室は、世界の火力発電システム大手企業と肩を並べられる事業規模と収益力の早期実現を目標に据えて、特に(1)短期利益を重視しながらも成長持続可能な経営体制、(2)サービス事業の強化を柱とする多様でダイナミックな現地営業力、(3)高効率なグローバル生産および調達体制、の確立に向けて主導していきます。

 具体的には、まず国内製造拠点の再編加速を検討。ガスタービン、大型蒸気タービン、ボイラーなど製品ごとの生産ライン・工場集約により、生産性向上と資産活用の促進をはかっていきます。また、サプライチェーンの整流化によるコスト削減にも取り組む考えです。

 当社は2014年の設立以来、三菱重工と日立の両社から引き継いだ経営資源の融合・融和、シナジー追求に加え、統合時の懸案だった個別課題の解決に力を注いできました。その結果、高い品質と信頼性を持つ製品を生み出す技術力、世界各地でプロジェクトをまとめ上げる総合エンジニアリング力、きめ細かい営業・サービス力の向上や、グローバルな事業展開の推進で、一定の成果が得られたと判断。今回、PMIの第2段階として、専門的なPMI活動に踏み込んで、さらなる事業拡大と収益増強を目指すことにしたものです。

 MHPSは、PMI加速推進室の新設を弾みとして、三菱重工のエネルギー・環境事業関係や日立の社会イノベーション事業関係、電力ビジネス・エネルギーソリュション事業関係とも一層緊密に連携しながら、さらなるグループシナジーの追求により収益力およびグローバル市場での競争力強化を推進していきます。

コージェネレーションシステム③

コージェネレーションの電気設計は、コージェネレーションを設計する場合、熱主電従と電主熱従という概念があるでつ。

熱と電気のどちらを主たるエネルギーとして考えるかによって、設計の手法が変化するでつ。

熱を主に考えるか、電気を主に考えるかによって、発電機の運転方式が変わり、コージェネレーションシステムの制御機器も変わってくるでつ。

早期に運用方針をまとめて計画を進めることが重要。

熱主電従の運用方法は、熱の利用を主に考え、発電については制御を行わない方式。

温水プールを持っているフィットネスクラブの場合、熱と電気を比較して、特に必要なエネルギーは熱。

プールの温度を一定に保つため、熱源機としてコージェネレーションシステムを稼働させることになり、「必要な時間に必要な熱を得る」ことが主目的となるでつ。

その稼働タイミングに電気が必要でなくても、システム稼働により発電された電力が供給されるでつ。

発電量は制御されてないでつ。

こりを「熱主電従の運用」と呼ぶでつ。

火力発電設備運転最適化へICTサービス「MHPS-TOMONI」の提供を開始顧客との緊密な連携を重視したデジタルソリューション

ICT(情報通信技術)の活用により火力発電設備の運転を最適化する革新的なデジタルソリューションサービス「MHPS-TOMONI(トモニ)」の提供を開始。

設備提供メーカーである当社と、設備運用者である顧客の緊密な連携を重視し、高度な計装機器を備えた最新鋭のデジタル発電設備が持つ利点を最大限に活かすことにより、運転および保守(O&M)コストの最適化と環境性能の向上につなげるでつ。

提供するMHPS-TOMONIは、発電設備の運用に携わる顧客それぞれが持つ課題を解決するために開発した総合的なデジタルソリューションのアプリケーション群で構成。

電力業界向けに特別に開発されたもので、数十年にわたり培ってきた火力発電に関する革新的技術や専門知識、O&Mノウハウのほか、顧客とのパートナーシップに基づくビッグデータ解析やAI(人工知能)技術などのICTが活用されているでつ。

ICTを活用して発電設備の効率および信頼性を高めるためには運用者である顧客との連携と当社の熟練技術者の洞察力の組み合わせが不可欠であるとの認識に立ち、“顧客と一緒に働く”ソリューションの提供に重点を置いているでつ。

「MHPS-TOMONIは、複雑なパズルを解くために、ビッグデータを的確に分析するとともに、人間の洞察力を活用します。当社と顧客が協力して取り組むことにより、発電設備の最適化と柔軟な運用を実現します。顧客やパートナー、社会を尊重することが日本の文化であるように、MHPS-TOMONIは、電力コストを引き下げるだけでなく、火力発電設備における化石燃料の使用量を削減し、地球環境の保護にも貢献することができるデジタルソリューションです。」

MHPS-TOMONIには、他のソリューションサプライヤーとの違いが反映。

顧客との緊密なパートナーシップを大切にしており、顧客との信頼関係が、火力発電設備における高い効率および信頼性に関する記録的な実績達成に寄与しているでつ。

「私たちは技術力を強化して成果を共有するため、数十年にわたり世界中の顧客と手を携えて取り組んできました。これは文字通り“一緒に”を意味するMHPS-TOMONIの背景にある考え方であり、世界中の企業、顧客、エネルギーユーザーと連携することがいかに有益かを示しています。当社は将来の発電設備のさらなる効率的な運用の実現に向けて、この取り組みを加速していきます」と語っているでつ。

デジタルソリューションは、1980年代の初めに高度なボイラー燃焼管理システムを業界に先駆けて開発したことに始まりるでつ

設備のデータ収集とデジタル化は、1997年に高砂工場で発電実証設備(通称T地点)の運営を開始したのを機に本格化。

1999年には顧客の発電設備を遠隔監視する最初の施設を開設し、顧客と協力しながら、設備の信頼性や運用性を検証するツールとして活用。

発電設備の運用に関わる顧客を対象としたMHPS-TOMONIのサービス提供開始により、三菱重工グループのAI・IoT(モノのインターネット)技術によるエネルギーソリューション「ENERGY CLOUD® Service」はますます進化し、エネルギーに関する様々な課題解決を実現。

今後、一層顧客と緊密に連携しながら火力発電設備の効率的運用を探求していくでつ。

コージェネレーションシステム②

コージェネレーションシステムなど、定常的に天然ガスを使用できる設備を導入する場合、ガス会社から、安価な契約メニューの提供を受けられる可能性があるでつ。

ガスの消費の大口需要家となるため、コージェネレーションとともに、厨房機器や、ガスヒートポンプ空調機などを同時に導入すると、総合的にランニングコストを抑えられるでつ。

電化によるランニングコストの低減も、比較検討する必要がありますが、熱源の選択の幅が広がれば、計画に幅を持たせらるでつ。

 

多くのメリットがあるコージェネレーション設備でつが、建築設備用途として採用する場合、発電機のイニシャルコスト、各種法規を満足するための調整、排気を熱交換するための熱交換設備の導入などの課題をクリアしないといけないでつ。

コージェネレーション設備は発電機の一種ですから、設置工事において大きな予算確保が必須。

ガス料金の低減のみを目的として、小型の発電設備を設けて、ガス会社と有利な契約を結ぶのみという計画も考えられるでつ。

ガス会社は、ジェネライトと呼ばれる小型のコージェネレーションシステムを開発し、販売を行なっています。535kW程度の小型発電機を設置し、排熱を貯湯タンクに供給し、給湯器からの給湯に利用できるシステム。

製品によっては、ガス空調設備に連携し、熱を暖房として有効利用するシステムもあり、導入によりガス料金の優遇を得ることができるため、ガスを多く消費する事業者の採用実績が多くなってるでつ。

発電設備は10kWを超える場合、電気主任技術者の専任や、自家発補給契約を結ぶことが不可欠ですが、10kWを超えない機種選定が可能なようラインナップされてるから、このような小型機種の選定も一考。

発電機を設置する場合、消防法など関連法規に定められた基準を満足しないといけないでつ。

回転部分に容易に触れられないような安全対策が講じられていることや、設置したことを所轄消防に届出し、定期点検を行う義務が発生。

所轄消防では、一般的に火災予防条例において「固定されている内燃機関による発電機」を設置する場合には、「電気設備設置届」と呼ばれる届出を行うよう設置者に求められるでつ。

可搬用の小型発電機を除き、固定して使用する発電機設備は、電気設備として消防への届出が義務付けがあるでつ。

高温になる排熱は、そのまま利用することができないので、利用する対象に合わせた熱交換設備が必要。

一般的な熱交換の方法として、排熱で水をお湯に昇温して利用する方法が用いらるでつ。

発電機から排出される排ガスは、数百度もの高温になります。給水管を接触させて温水を作りるでつ。

発電機から発生する数百度の排熱をそのまま利用するのは難しいので、適した温度に変換するための「伝熱プレート」を内蔵した熱交換器を併用。

この温水は極めて高い温度になりますが、給湯や空調で必要な温度に調整し、8090℃程度で供給。

熱交換器がなれけば、排熱の利用ができないでつ。

段階的に熱を利用したい場合、多数の熱交換器が設置されることになり、イニシャルコストの増大になるでつ。

 

コージェネーションシステム①

コージェネレーションシステムは、ガス等を駆動源とした発電機で電力を生み出しつつ、排熱を利用して給湯や冷暖房に利用するものです。電力会社などは軽油や重油を燃料とした化石燃料によるコージェネレーションが普及しているでつが、建築設備用としては、天然ガスを熱源として利用する「ガスコージェネレーション」が幅広く普及しているでつ。

コージェネレーションは「熱」と「電力」を同時生産する設備の総称であり、「熱」を主体に生み出す燃焼機関は、電力を生み出せる可能性があり、「電気」を生み出す燃焼機関は、同時に熱を放出しているでつ。

これを互いに再利用することで、限られているエネルギー資源を最大限に活用する試み。

一般的な発電システムや熱供給システムでは、利用されない熱は排熱として外気に放出するのみ。

単体の設備であれば、電気エネルギーと熱エネルギーはそれぞれ40%程度のエネルギー効率。

発電とともに排熱を利用することで、総合エネルギー効率を70~85%まで向上。

清掃工場の付近に温水プールを設ければ、排熱をプールの昇温に用いられるため、従来ただ捨てるしかなかった「熱」を利用できるため、エネルギー効率が高まるでつ。

発電機による発電とともに、排熱を給湯や冷暖房に利用することで、限られた資源エネルギーを有効利用し、エネルギー効率を改善させようというのが、コージェネレーションシステムの大きな目的。

発電と排熱利用を同時に行うことにより、大きな省エネルギーを図ることが出来るでつ。

発電設備を「最も大きな電力を必要とする時間帯」に利用すれば、電力ピークカットを図ることができ、電力の平準化を推進することが可能ですが、熱を同時利用できるか検討が必要。

電力ピーク時に発電設備を運転することにより、単純な契約電力の低減を図ることが出来ると思われがちですが、コージェネレーションシステムが故障した場合、削減していた契約電力分の電力供給が不可能になるでつ。

コージェネレーションや常用発電機など、自家発電設備を需要家内に設置して契約電力を低減する計画とした場合、もし発電設備が故障したり、定期・緊急メンテナンス時に発電ができないタイミングの電力供給をどう扱うか検討しないといけないでつ。

コージェネレーションシステムや常用発電機が突発的な故障を起こした場合、電離浴の供給量低減して、契約電力を超過しないよう制御できれば、何ら支障はないでつ。

だけど、発電機の故障を理由に、建物が使用している電力を引き下げるのは困難であり、通常は普段道理の電力供給を求められるでつ。

発電機を運転せず、電力会社からの電力供給でコージェネレーションや自家用発電機分の供給を受けると、発電機容量分の契約電力が突如跳ね上がってしまうでつ。

もし契約電力を小さく抑えていた場合、電力会社が供給する配電線への負担が大きくなり、自家用発電機が特に大型の場合、故障時の契約電力超過の度合いによっては、電力会社から供給ができないおそれもあるでつ。

このような状況を避けるため、電力会社は需要家に対して「自家発補給契約」という電力需給の契約があるでつ。

自家発補給契約は「発電設備のメンテナンス・故障時に限り電力を供給する」という契約であり、発電機が故障したり、定期点検時に発電機が運用できない場合のみ、電力供給を受ける電力契約。

「発電機停止時は電気機器を運転しないので、突発的な最大電力は発生しない」という制御が可能であれば、自家発補給契約を結ぶ必要ニャイけど、発電機が故障したら操業を停止するといったことができる需要家は一般的に稀であり、多くの需要家が、自家発補給契約を結んでの運用を行なっているでつ。

単純に放出するだけとなるはずの熱エネルギーは、暖房器具や浴槽などに供給すれば、熱エネルギーとして再利用が可能。

エネルギー回収ができれば、本来放出されるはずだった「CO2」「NOx」「SOx」を低減することにも寄与し、環境性の向上を図れるでつ。

コージェネレーションシステムは「発電機」と「熱源」を一体化した設備だから、時には非常用電源としての電源利用が可能。

非常時に自立電源として利用する場合、電力会社への逆送電を避けるため、通常時はピークカット用として使用している発電機であっても、停電時には一旦発電機を停止し、電力会社との連系を解除した状態から、施設内に電力を供給。

 

近年では、事業継続計画(BCP)のひとつとして、非常時に利用できる電源確保が求められています。日常的には、電力と熱を供給しつつ、非常時の備えとしてコージェネレーションシステムを導入するクライアントも増加しています。

中・小型ガスタービン分散型コジェネシステム実証事業を実施 ―電力・熱の安定供給と燃料削減により省エネ

丸紅ユティリティ・サービス㈱とともに、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下、NEDO)との間で、ウズベキスタン共和国(以下、ウズベキスタン)において「国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業」(以下、実証事業)の事業委託契約を締結したでつ。


本実証事業は、ウズベキスタンの熱電併給所の発電効率を向上させるとともに、国内に多数存在する熱供給所を熱電併給化させることで喫緊の課題である同国の電力需給事情を改善し、また、電力および熱の安定供給と省エネルギー化の実現を目指すもの。

【実証事業の概要】
ウズベキスタンの電力のほとんどは、全国10ヶ所の火力発電所(うち3ヶ所は熱電併給所)によって賄われているでつが、その多くは、旧ソ連時代に建設された老朽施設であるため、性能や運転信頼性が著しく低下。

また、近年の経済成長等による電力需要増に対応した供給量の確保は喫緊の課題。


こうした状況を踏まえ、ウズベキスタンでは、既存発電施設の近代化や発電効率の向上とともに、国内に大小合わせて2,000ヶ所以上存在する熱供給所を熱電併給所に転換させることにより、発電量の増加や電力供給の分散化を計画。


このような背景から、NEDOは2016年10月14日にウズベキスタン政府との間で、中・小型の高効率ガスタービンコージェネレーションシステムの普及に向けた実証事業を実施することに合意し、基本協定書(MOU)を締結しており、続いて丸紅ユティリティ・サービス㈱とともに、本実証事業のウズベキスタン側の事業実施機関である、国営電力会社のウズベクエネルゴ社と協定附属書(ID)を締結。

本実証事業において、NEDOは当社と丸紅ユティリティ・サービス㈱を委託先として、ウズベキスタン・フェルガナ市内にあるウズベクエネルゴ社フェルガナ熱電併給所に、発電出力17MW級のガスタービン発電装置「GPB180D」と排熱回収蒸気ボイラで構成する高効率ガスタービンコージェネレーションシステムを導入して熱電併給の高効率化を図るほか、同市内のRK3熱供給所に発電出力7MW級のガスタービン発電装置「GPB80D」と排熱回収温水ボイラで構成する同システムを導入して、熱供給所の熱電併給化を実証。

これら中・小型の高効率ガスタービンコージェネレーションシステムから供給される電力により、効率の低い既設火力発電所の運転を抑制し、火力発電の主要燃料である天然ガスの消費量を削減するとともに、遠方の発電所からの送電距離短縮による送電ロスの改善に貢献。

今回の実証事業を通じて得られる成果を活用して、これらのシステムをウズベキスタン国内に広く普及させるだけでなく、モデルケースとして数多くの熱供給所が存在する中央アジア諸国への横展開も検討していく予定。

独自のAI & IoT技術でお客様のエネルギーに関する課題を解決する「ENERGY CLOUD® Service」を開始

2017年4月1日より、独自のAI & IoT技術※1を駆使した総合的なエネルギーソリューションサービスである「ENERGY CLOUD® Service」の提供を開始するでつ。

 「ENERGY CLOUD®※2」は、三菱重工グループが誇る世界トップクラスの発電設備関連事業の実績や技術力、グループ全体で500に及ぶ製品・事業で培った多彩な工場運営ノウハウの蓄積を統合的に分析することにより構築した、独自のAI技術「ENERGY CLOUD® Brain」で実現するエネルギーソリューションサービスの総称。

 三菱重工グループは、このサービスを通じて、お客様がエネルギーに求める価値や選択肢の多様化にいち早く対応し、CO2排出量の低減(エネルギーのQuality)やエネルギーの安定調達(エネルギーのDelivery)を両立しながら、エネルギーコスト(エネルギーのCost)を削減することで、お客様における「エネルギーのQCD」を最適化するでつ。

新開発の設備稼働モニタリングシステム「Netmation eFinder※3」によるデータ計測と「ENERGY CLOUD® Brain」による分析を通じ、90%を超える高い精度でエネルギー需要を予測し、お客様の設備稼働状況を把握することにより、お客様のエネルギー調達と生産効率の改善をサポート。

 三菱重工グループでは、三菱日立パワーシステムズ株式会社(MHPS)のガスタービン・コンバインドサイクル発電プラント実証設備で得たデータを活用したIT技術で、発電設備ユーザーに対するサービスの向上にも努めており、「カスタマー・コンテンツ・ファースト」を合言葉に、エネルギーに関するさまざまな課題の解決に取り組んでいくでうつ。

※1 AI :Artificial Intelligence(人工知能)
IoT:Internet of Things(モノのインターネット)
※2 ENERGY CLOUD®(エナジークラウド)およびそのマーク、ロゴは三菱重工業株式会社の登録商標。
※3 Netmation eFinder(ネットメーション イーファインダー)は株式会社MHPSコントロールシステムズの製品です。また、Netmation eFinderの名称、マーク、およびロゴは三菱日立パワーシステムズ株式会社の商標。

小型化

いかに効率上げるかでつなぁ~

香港電燈向けに天然ガス焚きGTCC発電設備を連続受注ラマ火力発電所11号機建設プロジェクトで

香港(香港特別行政区)の香港電燈有限公司(HKE:The Hongkong Electric Co., Ltd.)が建設する出力35万キロワット級のラマ(Lamma)火力発電所11号機向けに、天然ガス焚きガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電設備を受注しました。主契約者の三菱商事株式会社を通じて主要機器を納入し、2022年1月の運転開始を予定しています。ラマ火力発電所に納入するGTCC発電設備では、一昨年末の10号機向けに次いで連続での受注となります。

 今回のGTCC発電設備は、香港島の南西海域に位置するラマ島において、既設9号機および建設中の10号機に隣接して建設されます。環境に対する負荷低減の観点からガス発電の比率拡大を目指す香港行政当局の政策に沿った大型プロジェクトで、運転開始後は香港島の旺盛な電力需要に応えていくことになります。

 GTCC発電設備を構成する主要機器のうち、当社はM701F形ガスタービン1基、蒸気タービン1基、排熱回収ボイラー、脱硝設備を製作・供給します。発電機は三菱電機株式会社製を採用します。

 HKEは、香港島やラマ島への電力供給の役割を一手に担う香港の大手電力会社です。当社との関係は長く、当社はこのラマ発電所1~9号機向けに、ガスタービン、蒸気タービン、ボイラーなどの主要な発電機器を多数納入し、現在10号機向けの機器製作に取り組んでいるほか、既存設備をGTCCなどの高効率発電設備に転換する改造工事も数多く受注しています。

 HKE社長のワン(Wan Chi-tin)氏は、次のように述べています。「MHPSはこれまで、出力ベースで約99パーセントの発電設備を当社に供給しており、今回の発注もMHPS製品の優れた性能とこれまでの実績を高く評価したものです。」

 GTCC発電は、化石燃料を使用した発電の中で最もクリーンかつ高効率な方式です。ガスタービンでの発電に加え、その高温排ガスを利用して蒸気タービンでも発電ができるのが特徴で、高い燃費効率でエネルギーの有効利用と環境負荷低減に貢献します。

 当社はGTCC発電設備を国内外で多数納入し、技術・実績両面で広く市場の信頼を獲得しています。今後も、資源の有効利用と環境負荷の低減に役立つGTCC発電設備をグローバル市場において積極的に提案していく考えです。

IoTで攻めてきますなぁ~

GEがマジで日本市場に参入しますなぁ~

こりは大変だなぁ~

技術力、営業力、全てに世界最高峰だまらね!

でもその方が…

真の競争社会だからいい刺激になるでつなぁ~

450キロワット高効率ガスコージェネレーションシステムが「資源エネルギー庁長官賞」受賞日機連主催の「第37回(平成28年度)優秀省エネルギー機器表彰」で

三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社(MHIET、社長:花沢 芳之、本社:相模原市中央区)、および東邦ガス株式会社(社長:冨成 義郎氏、本社:名古屋市熱田区)の共同開発による出力450キロワットの「廃熱回収増大型・低NOxガスコージェネレーションシステム(SGP M450)」が、一般社団法人 日本機械工業連合会(日機連)が主催する「第37回(平成28年度)優秀省エネルギー機器表彰事業」で「資源エネルギー庁長官賞」を受賞しました。高効率・高出力化に加えて脱硝設備を不要とし、初期投資・運用コストを削減、省スペース化を実現したことなどが高く評価されたもので、表彰式が2月9日に開かれました。

 SGP M450は、新たに出力450キロワットのガスエンジンを開発、2015年4月から販売を開始したものです。燃焼最適化や水冷ターボチャージャ、高効率発電機などの採用により、従来機の380キロワットガスコージェネに比べて約20パーセントの高出力化を達成し、出力400キロワット級ガスコージェネで世界最高クラスの発電効率42.0パーセントを実現しています。また、これまで捨てていた過給機で圧縮された混合気の熱を回収できる2段インタークーラを採用して熱効率を高め、総合効率を81.5パーセント(注1)まで向上させました。さらに燃焼最適化による低NOx(窒素酸化物)を実現して脱硝装置が不要なレベルとし、小型ボイラ採用やパッケージレイアウト見直しなどにより、設置面積を従来機から30パーセント以上削減、装置全体の重量を13パーセント(注2)軽量化しました。

 この最新鋭SGP M450ガスコージェネを導入することによる省エネ・CO2削減効果は、商用電力とガス焚きボイラで賄った場合と比較すると、エネルギーで約33パーセント削減、CO2で約47パーセント削減が可能です。今回の受賞をはずみとして、ガスコージェネのさらなる高効率化と普及促進に力を注ぎ、エネルギーの有効利用と地球環境保護に貢献していきます。

 日機連の優秀省エネルギー機器表彰事業は、優秀な産業用省エネルギー機器の開発、実用化を通じてエネルギーの効率的利用の促進に貢献していると認められる企業、企業グループを表彰する事業で、1980年度(昭和55年度)から毎年実施されています。

 MHIETは、2016年3月に発足した三菱重工業100パーセント出資の三菱重工フォークリフト&エンジン・ターボホールディングス株式会社(M-FET、社長:前川 篤、本社:川崎市幸区)の100パーセント出資で発足した会社で、三菱重工のエンジンおよびターボチャージャ事業を承継して2016年7月に営業を開始しました。SGP M450の事業も三菱重工から引き継いだものです。

(注1)回収した熱をすべて温水として利用する全温水回収仕様ガスコージェネの場合。蒸気・温水回収の場合は80.5パーセントとなります。
(注2)回収した熱をすべて温水として利用する全温水回収仕様ガスコージェネの場合。蒸気・温水回収の場合は9パーセント軽量化となります。

温暖化対策は…

なかなか進まないでつなぁ~

米国エンタジー・ルイジアナ社向けM501GAC形ガスタービン2基を受注98万キロワット級天然ガス焚きGTCC発電設備の中核として

米国のエネルギー会社であるエンタジー・ルイジアナ社(Entergy Louisiana, LLC)がニューオリンズ近郊に新設するセント・チャールズ発電所(St. Charles Power Station)向けに、M501GAC形ガスタービンを2基受注しました。出力98万キロワット級の天然ガス焚きガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電設備の中核機器となるもので、運転開始は2019年の予定です。

 今回のM501GAC形ガスタービンは、当社の米国拠点であるMHPSA(Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc.)を通して受注したものです。セント・チャールズGTCC発電所は、ニューオリンズの西方約50キロメートルのセント・チャールズ地区に位置し、エンタジー・ルイジアナ社の発電施設群の中で、最もクリーンかつ効率的な設備の一つとなります。

 GTCC発電設備は、空冷式のM501GAC形ガスタービンのほか、蒸気タービン、排熱回収ボイラー、発電機などで構成されます。当社はこのうち、主機であるガスタービンと発電機を供給するほか、技術者を派遣して現地の指導に当たります。
 なお、ガスタービンについては当社の高砂工場で本体部品や補機を製作し、MHPSAの生産拠点であるサバンナ工場(ジョージア州)で組み立てを行い、発電機は三菱電機株式会社製を採用します。

 MHPSAの社長兼CEOであるポール・ブローニング(Paul Browning)は、次のように語っています。「今回のプロジェクトはルイジアナ州の経済にとって重要なものであり、私どもはMHPSを信頼してくださったことについて、エンタジー・ルイジアナ社に感謝します。セント・チャールズ発電所は向こう数十年間にわたって、よりクリーンで信頼性が高く、手頃な価格の電力を供給することになります。電力市場では変化が起きていて、私どもはそうした変革をリードしていることを誇りに思っています。」

 エンタジー・ルイジアナ社は、ニューオリンズに本拠を構えて電力生産・小売り事業を主に手掛けるエネルギー大手Entergy Corporationの子会社で、ルイジアナ州中央部に位置する州都バトンルージュ(Baton Rouge)およびその近郊の100万人以上に電力を、約9万3,000件の需要家に天然ガスを供給しています。

 G形ガスタービンはこれまでに北米向けの52基を含め、すでに世界で97基の受注実績を有しており、全世界で300万時間以上の運転時間を誇っています。そのうち、北米向けM501GAC形の受注累計は今回分を含め23基に達しています。

 GTCC発電は、化石燃料を使った発電の中では最もクリーンかつ高効率な方式です。当社は今後も、J形ガスタービンやM501GAC形ガスタービンなどの高効率ガスタービンとGTCC発電設備の市場浸透に一層力を注ぎ、エネルギーの安定供給と環境保護に貢献していきます。

電力自由化で求められるものは…

効率化とソフトでつなぁ~

IGCCとIGFCの開発が急がれるでつ!

CO2の発生をおさえるクリーンコール技術開発が進んでるでつなぁ~
現在商用発電として主流の石炭火力発電は、燃焼効率を上げるために、石炭を細かい粉状に加工した超微粉炭を燃やしているでつ。
さらに、環境に配慮した新しい石炭火力発電技術として注目されているのがIGCC(Integrated coal Gasification Combined Cycle:石炭ガス化複合発電)。
環境負荷を減らして、石炭を利用するための技術全般を「クリーンコール」技術と呼ぶでつが、IGCCは、石炭の利用効率を上げることで、
環境への影響を小さくするクリーンコール技術の一つ。
IGCCは石炭を燃やして直接ボイラーを動かすのではなく、ガス化炉で可燃ガス化して、ガスタービンを使って発電。
同時に、ガスタービンの排熱を利用してボイラーを動かし、蒸気タービンでも発電するコンバインドサイクルを活用することで、
さらに効率を上げるでつ。

石炭をガス化するには、超微粒炭に空気や酸素を吹き付け、加熱。
すると、メタン(CH4)などの炭化水素ガスや水蒸気などが発生し、炭素(C)が残るでつ。
炭素と吹き付けられた酸素が反応することで、二酸化炭素(CO2)、一酸化炭素(CO)が発生。
さらに、周囲にある水蒸気と炭素が反応して、一酸化炭素、二酸化炭素、水素が発生するでつ

石炭の微粒子が徐々にガス化していき、最終的にガスがどのような組成になるかは、圧力と温度に依存するでつ。
圧力3メガパスカル(約30気圧)・1,200℃以上で反応させると、最終的に一酸化炭素と水素の混合気体になるでつ。
この気体を燃焼して、ガスタービンを回すでつ。
従来の石炭火力発電と比較すると、IGCCは、コンバインドサイクルの利用により、エネルギー効率向上して、1kwhあたりのCO2排出量は
およそ10〜20%程度削減できるでつ。
また、CO2を燃焼前に分離回収することにより、さらにCO2排出量は削減できるでつ。

IGCCは商用化に向け、電力会社などが出資するクリーンコールパワー研究所の実証実験機が、福島県いわき市の勿来(なこそ)発電所で稼働中。
実験機は東日本大震災で被災したけど、2011年8月から運転を再開。
数年以内の商用化を目指しているでつ。
商用化段階でのエネルギー効率は48〜50%程度かなぁ~。 

さらに燃料電池と組み合わせて高効率に向けて開発は進むでつ。
石炭のガス化によって発生する可燃性ガスの中には、水素ガスが含まれているでつ。
IGCCのガスタービンの手前に燃料電池を置き、石炭から発生する水素ガスで燃料電池による発電を行う方式を、
「IGFC」(Integrated coal Gasification Fuel cell Combined Cycle:石炭ガス化燃料電池複合発電)があるでつ。
IGFCでは、まず、水素ガスを使った燃料電池による発電を行うでつ。
次に、燃料電池では反応しきれずに排出される水素ガス(オフガス)を燃焼して、ガスタービンを回すでつ。
さらにそのガスタービンの排熱で蒸気タービンを回すという、「三度おいしい方式」なのでつ。
IGFCのエネルギー効率はIGCCよりもさらに高く、55%ぐらいのエネルギー利用効率が期待できるでつ。
石炭は石油や天然ガスに比べ埋蔵量が多く、また世界中に広く分布している資源。
さらに、IGCCやIGFCでは、従来の石炭火力発電では発熱量が低く、使用に適さなかった品質の石炭でも利用可。
そのため、日本にとっては、国産の石炭でも発電に使えるものが増えるというメリットがあるでつ。
環境への影響からみても、IGCCやIGFCは、石炭を燃焼させる従来の石炭火力発電に比べると、発生する窒素酸化物や硫黄酸化物などを、
可燃性ガスの精製時に取り除くため、環境中に排出されにくくなるでつ。
また、CO2を分離回収しやすいので、空気中に排出する量が減らせるでつ。
天然ガスによるGTCC(Gas Turbine Combined Cycle:ガスタービン複合サイクル発電)とともに、環境にやさしい火力発電として注目でつなぁ~
電力自由化で石炭火力の比重が高くなってるけど、コスト的にイニシャルは高くてもランニングを抑えることが出来れば

総コストで有利になるようにってとこだけど、コスト面も重要なポイントになるでつなぁ~

主流は…

LNGだろなぁ~


テキサス州で石炭燃焼排ガスを対象とした世界最大のCO2回収プラントを完成原油増進回収(EOR)向けで処理能力4,776トン/日

米国テキサス州で世界最大の処理能力を持つCO2回収プラントを完成させました。このプラントは、排ガス中にCO2が多く含まれる石炭焚き火力発電設備から4,776トン/日のCO2を回収するもので、関西電力株式会社と共同開発した高性能な吸収液(KS-1™)を用いてCO2回収時のエネルギー消費量を大幅に抑制できる独自のCO2回収プロセス(KM CDR Process®)を採用しています。

 本CO2回収プラントは、JXグループの中核事業会社であるJX石油開発株式会社および米国独立系発電事業者(IPP)トップのNRGエナジー社(NRG Energy Inc.:NRG)が共同で推進する大型原油増進回収(Enhanced Oil Recovery:EOR)プロジェクトにおいて、CO2を供給する役割を果たします。このプロジェクトは、両社の合弁会社であるペトラノヴァ・パリッシュホールディングス社(Petra Nova Parish Holdings LLC)が事業主体となり、テキサス州ヒューストンの中心部から南西約60kmに位置するNRGのW. A. パリッシュ(Parish)石炭火力発電所から排出される燃焼排ガスから回収したCO2を約130kmのパイプラインを通じて同州ウェスト・ランチ(West Ranch)油田まで輸送し、EORに利用するものです。

 2014年7月、当社米国現地法人の米国三菱重工業(Mitsubishi Heavy Industries America, Inc.:MHIA)と米国大手建設会社のThe Industrial Company(TIC)からなるコンソーシアムが、CO2回収プラントをフルターンキーで受注、 同年9月から現地工事を開始し、このほど性能試験を完了したものです。MHIAはシステム全体の設計、中核機器の米国での調達、試運転調整および運転指導などを米国で実施し、当社はMHIAを通じてCO2回収プロセスのライセンスおよび吸収液を供与しています。

 三菱重工は、天然ガス焚きや重油焚きの産業プラントで発生する燃焼排ガスからの商用CO2回収装置を世界各地で11基納入しており、この分野における商用実績では世界トップシェアを誇っています。石炭焚き排ガスを対象としたCO2回収では、排ガス中に各種不純物が多く含まれるため高度な処理技術が必要であり、当社は電源開発株式会社の協力の下、2006年から10トン/日規模の実証試験を実施し、連続安定運転の基礎実証を完了しました。また、2011年には米国の大手電力会社であるサザンカンパニー(Southern Company)のバリー(Barry)石炭火力発電所(アラバマ州)において500トン/日のCO2回収実証設備を建設し、同社との共同実証試験を通じて技術の信頼性向上および商用化につなげてきました。

発電所も…

IoT化されてきたし、セキリティも重要になるでつなぁ~

柏の葉プロジェクト

柏の葉スマートシティプロジェクト」は、商業施設、集合住宅、オフィス、研究施設などの複合施設からなる街区を対象にCEMS(地域エネルギー管理システム)を構築し、
自営線を敷設することで、平常時は施設間で電力を融通し合うことでピークカットを、非常時は各施設が必要とする電力を供給する実証実験を2014年春からスタートさせるでつ。
東京電力の配電網とは別系統で自営線を設置するユニークな試み。
同プロジェクトを推進する三井不動産は郊外型でコンパクトなスマートシティ開発のモデルケースと位置付。
一方、CEMSを開発した日立製作所は、CEMSビジネスのサービスプラットフォームの提供を狙うでつ。
柏の葉スマートシティプロジェクトは、三井不動産が柏の葉キャンパスシティ駅周辺の4街区を対象にした実証事業。
「安全・安心・サステナブルな街づくりを目指している」と同社柏の葉キャンパスシティプロジェクト推進部事業グループの方は語るでつ。
そのためエネルギー面では、低炭素で災害時のレジリエンス性(何か起きた後に素早く行動して回復する能力)の高いシステムとするために
地域単位で電力を融通し合う実証事業を進めているでつ。
実証事業の対象施設は2006年に完成した商業施設「ららぽーと柏の葉」、2009~2013年にかけて分譲した集合住宅「パークシティ柏の葉キャンパス一番街」(977戸)、
「パークシティ柏の葉キャンパス二番街」(880戸)、および2014年夏に完成予定の複合施設「148街区」。

このうち「148街区」は、東京大学の研究施設および三井不動産が運営する6階建ての商業・オフィス棟(1~3階はららぽーと別館、4~6階はオフィスフロア)、
14階建てのホテル・住宅棟から成る複合街区で、来夏の全体竣工に向けて現在、建設工事が続いているでつ。
148街区が完成する2014年夏より、各施設間における電力融通を開始する。現在、地下に各施設を結ぶ自営線を敷設する工事を進めているでつ。
それと共に、各施設には、「創エネルギー設備」として太陽光発電(ららぽーとに500kW、148街区に200kW)、非常用発電機(2000kW)、小型風力発電、
太陽熱給湯、地中熱活用などを設置。
さらに、「省エネルギー設備」としてエネルギーモニター、交通シェアリング、屋上・壁面緑化を、「蓄エネルギー設備」として
大規模蓄電池(ららぽーとに1800kW、148街区に500kW)を設置。
各施設にはさらに、スマートメーターとEMS(エネルギー管理システム)が設置され、それらを結んで電力融通の制御や監視を担うCEMSの中央管理室(スマートセンター)が148街区に置かれるでつ。

上記の自営線による電力網とCEMSによる情報網を活用して電力融通を行うが、制度面と技術面で工夫を凝らしてるでつ。
柏の葉の電力融通モデルは、施設毎に東京電力から系統受電しつつ、太陽光発電などの自家発電設備を使って、蓄えた電力を他の施設のピークカットのために
融通利用しようというモデル。
それを実現する仕組みとして、「特定供給制度」の有効活用を計画。
特定供給制度とは、供給者が経済産業大臣の許可を受けて、密接な関係を有する者に対して電気を供給する制度。
経産省が特定供給制度の自己電源比率の要件を緩和へ…
特定供給制度では、自己電源比率要件として50%以上の自己電源が必要。
再生可能エネルギーなどの不安定電源については規定が明確ではなかったでつ。
これが、再生可能エネルギーの大量導入を目指すスマートコミュニティを進める事業者にとっての課題。
経済産業省資源エネルギー庁省エネルギー・新エネルギー部政策課新産業・社会システム推進室によると、
「現行制度の枠の中で自己電源保有比率について事業者の軽減につながる方策を柔軟に講じる」方向で要件緩和に乗り出しているでつ。
同推進室によると、太陽光発電と蓄電池を組み合わせることで安定した自己電源と見なし、特定供給の範囲をピークカットの電力融通部分とすることで、
自己電源比率の要件を緩和する方向で調整を進めているでつ。
近く、自己電源についての考え方を明確にしたガイドラインを作成・公表するでつなぁ~。
技術面では、太陽光発電から蓄電池に電力をストックしたうえで、施設間の電力融通を実現するために、日立製作所が「電力融通装置」を開発。
別系統電力の混合問題を解決するために、電力を融通する際に交流をいったん制御可能な直流に変えて、再び交流に変換する装置。
これによって、太陽光の発電分のみを融通するようにCEMSによって制御することが可能。

電力融通を行う目的は、需要のピークパターンが違うタイプの施設間で電力融通を行うことで「ピークシフト」を実現すること。
例えば、商業施設である「ららぽーと」では土日の昼に、オフィスが多い「148街区」では平日の昼にピークが来るでつ。
このため、例えば8月の平日には「ららぽーと」から「148街区」に、休日には「148街区」から「ららぽーと」に電力融通を行うことで、
ピークシフトを行うでつ。
その分、各施設では契約電力量を減らしてコストダウンのメリットを享受できるでつ。
三井不動産によると、今回の電力融通のために新たに必要となる設備は、自営線と電力融通装置であるでつ(すでに蓄電池は設置済)。
「新たな投資分は、その分の契約電力量の減額分で10年強で回収できるレベル」としているでつ。
東日本大震災後に実施されたような計画停電時や災害による停電時には、この自営線を使って、地域内の分散電源(ガス発電、太陽光発電、蓄電池など)から
生活支援負荷設備(エレベーター、共用部照明、立体駐車場、集会場など)に電力供給を図る計画。
平常時の電力融通は商業施設・複合施設のみ。
非常時には住宅施設にも電力を供給する。三井不動産としては、こうした非常時の対応コストを管理コストなどに含めると、総合的にはさらにコストメリットが出てくると考え。
分譲済み物件では管理コストを上げることは難しいでつが、今後の新規物件では管理コストに非常時の対応コストを含めることも考えられるでつ。
熱融通まで含めた総合管理を実現へ…
三井不動産は、柏の葉キャンパスシティ全体を2030年までに完成させる計画。
今後は北側に、主に研究開発施設やオフィス街を中心に街区の開発を行うとしているでつ。
将来的には熱エネルギーを使う研究施設などを誘致して、大型コジェネシステムを設置して、
電力と共に、熱エネルギーのエリア内での融通を検討していきたいとこでつ。
エリア内の設備が増えるに伴って、自営線の範囲も拡大し、電力融通をより効率的に行える可能性が出てくると考え。
例えば、蓄電池や発電設備を各施設ごとに設置するのではなく、地域全体で共有することによって、より効率的な設備投資になるでつなぁ~。
三井不動産は、同実証を通じて、「郊外型スマートコミュニティ」をモデル化し、日本では大都市近郊、
海外でも新都市開発事業にこのモデルを適用していく方針。
日立、異種CEMS間の連携を志向…
CEMSや電力融通の仕組みを開発した日立製作所にとっても、同プロジェクトは「地域におけるスマートシティ開発のフラッグシップ」という位置付け。
ビル、工場、家庭向けなど各種EMS、および製造業やインフラ向けにさまざまな制御技術を開発。
CEMS開発においても、見える化から制御までの一貫システムを提供できるでつ。
日立製作所によると、CEMSの開発について注力したポイントが二つ。
一つは、複数のCEMSが個々に構築されても、複数のCEMS間で見える化や制御のための情報をやりとりして連携するような「共生自律分散」のコンセプトを持たせること。
同社が鉄道の運行管理システムを開発するうえで、駅の数やダイヤの変化に応じて柔軟にシステムを変えてきたノウハウを生かせるでつなぁ~。
CEMSの場合、各システムは異種であることが多くどのような情報をやりとりするかは今後の課題だけど、こうした拡張性の高い構造によって地域の成長に合わせて全体最適化が図れるでつなぁ~。 
もう一つのポイントは、エネルギーだけでなく、サービスを提供するプラットフォームとしての機能をCEMSに持たせること。
CEMSにはさまざまな情報が集積してくるので、それらを各種のサービス(例えば、ポイントシステムや地域の交通・防災情報を表示するデジタルサイネージなど)で使えるようにする仕組み。
日立製作所はCEMSビジネスとして、各種サービスのプラットフォームおよびCEMSの構成要素をまとめたパッケージの提供を検討。
パッケージとしては、同プロジェクトで開発した「電力融通装置」、蓄電池システム、受変電などの設備、監視システム、情報管理システムなどの構成要素をまとめてシステムを提供する形態を目指すでつ。
同プロジェクトを通じて開発したモデルの展開先として、「国内、海外ともに視野に入れている」。
柏の葉スマートシティは郊外型のコンパクトシティモデルであり、今後国内で少子高齢化が進んでいく際に同様の都市モデルが開発されていくでつ。
一方、海外においてもいきなり大規模な開発というよりコンパクトなエコシティの志向が高まってて、横展開が可能としているでつ。

北九州プロジェクト

「北九州スマートコミュニティ創造事業」では現在、自前の送電網を使って電力を供給することにより、実際の需要家向けの電気料金を変える実用レベルに近い実証実験を展開。
新日鐵住金が持つ天然ガスコジェネで発電し自営線を使った電力供給が行われてて、50事業所、230世帯におよぶ需要家を対象に実証実験が行われているでつ。
その中核を成すのが、発電、蓄電などのエネルギー設備と需要家を情報網でつなぐ「地域節電所」、つまりCEMS(地域エネルギー管理システム)。
電力システム改革を見据えたエネルギー需給の将来像を、地域内でエネルギー需要と供給を最適化する実証プロジェクトを通じて垣間見る連載「ニッポンの『賢い電力』」は、北九州スマートコミュニティ創造事業を紹介。
北九州スマートコミュニティ創造事業の舞台は、北九州市の東田地区。

特徴は、33MW(メガワット)の天然ガスコージェネレーションシステム「東田コジェネ」を持ってて、
そこから自営線(自前で整備した送電網)によって地域内の各需要家に「特定供給制度」によって電力を供給しているでつ。
一方で、九州電力の系統網とも連携。
系統網のバックアップを受けたうえで、自営線のマイクログリッド(系統から独立して稼働する電力ネットワーク)によって電力供給を行う先駆的な試み。
工業団地や再開発地域など、開発時に自営線を設置できるケースでは、コジェネによる熱供給も含めて、地域におけるエネルギービジネスのモデルケースになると期待されているでつ。
その中核は、「地域節電所」と呼ばれるCEMS(地域エネルギー管理システム)。

地域内の蓄電設備、メガソーラー、需要家の各施設に導入されたEMS(エネルギー管理システム)と情報連携して、地域内の需給を調整。

EMSは、ビルに設置されたBEMS(ビルエネルギー管理システム)、各家庭などに設置されたスマートメーター、HEMS(家庭エネルギー管理システム)、
工場に設置されたFEMS(工場エネルギー管理システム)と需要家ごとに最適化されているでつ。
地域内の需給調整は、発電量と消費量を合わせる「同時同量」を図るでつ。
同時同量は、停電はもちろん、電圧低下や周波数変動といった問題を起こさない電力品質の維持のためには不可欠な機能で、
これまで電力会社による大規模系統網で行われてきたでつ。
北九州プロジェクトでは、この同時同量を東田地区という小規模な地域内で実施。
それを可能にするのがCEMS。
CEMSは2012年から稼働を開始し、地域内における同時同量の実験が進められてきたでつが、「
毎30分値で需給バランス(周波数変動)を3%の誤差に収めることができた」とCEMSを開発した富士電機の発電・社会インフラ事業本部エネルギー流通事業部スマートコミュニティ統合技術部は
言われていいるでつ。
通常は5%以内なら許容範囲とされているので、電力品質としては合格点とみなされるでつなぁ~。
そのうえでCEMSは…
(1)再生可能エネルギーなど地域エネルギーの大幅な活用
(2)需要家の積極的な参加、
(3)大規模系統網との協調連携――といった機能を担っているでつ。
この地域エネルギーについては、太陽光や風力などの再生可能エネルギーに加えて、工場からの排熱・複製ガスなど地域内で生み出すエネルギーをできる限り多く活用することによって、
低炭素化を実現する。CEMSの機能としては、翌日の計画を立てる際に、まず翌日の天気(気温、日射量、風量など)を基に再生可能エネルギーの発電量を予測し、それを優先的に使うようにするでつ。
そこで課題になっているのが、予測精度を上げることでつなぁ~。
「天気予報のメッシュ(地域を多数の正方形で区切ったときのひとつ)を細かくすると予測精度が上がることは分かっているが、
処理速度やコストなども勘案してどの程度のメッシュにしたらいいかというノウハウを蓄積している」 
さらに、再生可能エネルギーなどの「新エネルギー」を大量導入する際に有力な手段となるのが蓄電システム。
蓄電システムは、再生可能エネルギーの発電量が需要量を上回ると充電して余剰分を吸収し、逆の場合は放電により需要を賄うでつ。
同プロジェクトでは、八幡東区に蓄電量300kWの次世代鉛蓄電池を設置したほか、各所に地域単位のエネルギー管理を担う蓄電池を設置。
現在の新エネルギー比率は、33MWの発電能力に対して5%程度だけど、これを今後10~20%に増やしていくためには、これらの蓄電システムを有効に活用する計画だ。
製鉄所が発生する水素使ってピークカット… 
地域エネルギーの有効活用という面で近年注目されるのは、製鉄所で発生した水素をCEMSと連携する試み。
北九州では水素利用社会システム構築実証事業「水素タウンプロジェクト」が先行しているでつが、これと連携することによって、
太陽光が大量導入された際などにおける地域需給バランスを調整する実証実験もスタートさせているでつ。 
「水素タウンプロジェクト」では、いのちのたび博物館に100kWのリン酸型燃料電池が設置済み。
パイプラインで供給された水素で発電すると共に、吸収式冷凍機の熱源としているでつ。
この燃料電池をCEMSと連携して、地域内の電力需要が大きい時には通常時の出力から負荷を上げて運転してピークカットに貢献する
実証実験を2013年度からスタートしているでつ。
電力価格変動するDR実証スタート…
(2)の需要家の参加については、需給状況に応じて実際の電力料金を変動させて電力需要を抑制するDR(デマンドレスポンス)が柱。
震災後の電力供給不足を受けて、夏場などの需要ピークをカットするために電気料金を上げて需要を抑制するのが狙い。
今後はゴールデンウィークなど太陽光発電が余剰になったときに、逆に電気料金を下げて需要を喚起するようなDRも実施。
ピークカットのためのDRは、日本でもオール電化住宅に導入されているTOU(時間帯別料金)をベースにCPP(緊急ピーク時課金)を加えたパターンで実験が始まったでつ。
CPPとは、緊急ピークが予想される日時の前日に、需要家に対してCPP料金を通知してDR要請を発動するもの。
CPP料金は、その時間帯の通常の料金単価を3~10倍に上げるでつ。
需要家は、割高な単価での料金支払いを減らすために、その時間帯に節電したり、ほかの時間帯に電力利用をシフトしたりするでつ。
北九州の実証では、2012年度の夏と冬に、TOUを導入済みの約180世帯に対してCPPを実施した。通常のピーク時(夏は13~17時、冬は8~10時と18~20時)は
1kWh当たり15円なのに対し、気温に応じて同50円、75円、100円、150円の4レベルで上げたでつ。
夏は7~9月、冬は12~1月の各3カ月間に、CPPを10回実施。
その結果、CPP料金を3.3倍の50円に上げた場合のピークカット効果は18~19%。
これを10倍の150円に上げると、21~22%に達するという結果が得られたでつ。
DRにはピークカット効果があることが確認されでつ
(3)の大規模系統網との協調連携は、非常時や東田コジェネの最適運転モードの際などのバックアップとして頼っているために不可欠な機能。
万が一、地域内で事故が起きた時に大規模系統網に影響を与えないような運用についても検証しているでつ。
サービスの3レイヤー
北九州スマートコミュニティ創造事業の中核を成すCEMSは、富士電機が開発を手掛けたでつ。
このCEMSは、需要家へのサービスという視点からは以下の三つのレイヤーからなるでつ。
(1)災害が起こった時に再生可能エネルギーや蓄電システムによって、水、物流、エネルギーなどのインフラや行政施設など
重要施設にエネルギーを供給すると共に、他の系統網に悪影響をもたらさない強固なライフライン
(2)CEMSを中核に需要家側のEMS、スマートメーターを連携させて、DRによって省エネ化と再生可能エネルギーの大量導入を可能にする
インフラシステム。このシステムは、地域の発展に対応する拡張性を備えるでつ。
(3)災害時対応や省エネ、再生可能エネルギーの大量導入の実現に必要な装置をうまく組み合わせて稼働させることによって可能。
新しい行政サービスやアメニティサービスでつなぁ~。
EMSのパッケージソフトをリリース…
富士電機はCEMS以外にも、業務用や産業用途向けを中心にさまざまなEMSをこれまでに開発。
2011年には、それらの機能を集約したEMSのパッケージソフト「エネルギー・ゲート(Energy Gate)」を開発し、リリースし始めたでつ。
同ソフトを使えば、さまざまな現場のニーズに合わせて、EMS環境を迅速(じんそく)かつ安価に構築。
エネルギー・ゲートを、新電力や大口需要家などオンサイトでEMSを導入しようとする事業者向けに提供。
さらに、中小の事業所や企業などEMSの設備やシステム本体を導入する資金力のない事業者向けに、クラウド環境も提供していきたいとしているでつ。
複数の中小事業所を取りまとめてエネルギー管理を行うBEMSアグリゲータ向けにシステムを提供することも検討。
エネルギー・ゲートを使えば、電力需給調整だけでなく、製造業の生産性を向上する手法の提案にも踏み込むことが可能。
北九州プロジェクトでは、シーツなどのリネンのクリーニング事業をてがけるワタキューセイモアの東田工場において、
エネルギー・ゲートを使った生産計画を考慮したEMSの実証実験がスタートしているでつ。
ワタキューセイモアでは、CEMSからの価格情報を受け取り、電気料金の安い時間帯にエネルギー消費量の大きい品目を、
電気料金の高い時間帯にエネルギー消費量の小さい品目を処理するように各リネンのクリーニング計画を組み換えるでつ。
これにより、ピークシフトを実現し、電気料金を削減すると共に、地域全体の負荷平準化にも寄与することを狙うでつ。
さらに富士電機は、エネルギー・ゲートの開発や運用によって培ったノウハウを活かして、自らエネルギーサービスに乗り出すことも検討。
エネルギー・ゲートはまた、需要家の各種データを高いセキュリティーの元で集積する機能を持っているでつ。
このため、安否確認やセキュリティー関係、オンデマンドバスなど、エネルギー関係以外のサービス事業にもデータをクラウド環境から提供することができるでつ。
他サービスへのデータ提供事業というビジネスモデルも考えられるでつなぁ~。

AI活用によりボイラー燃焼調整を自動化台湾電力の石炭焚き火力発電所実機で導入試験

人工知能(AI:Artificial Intelligence)の活用によるボイラーの燃焼調整の自動化に向けてシステムを開発、台湾公営の台湾電力(台湾電力股份有限公司)林口(リンコウ)火力発電所で実機への導入試験を行い、AIによる燃焼調整がベテラン技師による調整と遜色ない結果が出せることを実証しました。現在開発を進めているAIを活用した火力発電所向け運転制御システムの中核を担うシステムの一つで、引き続き精度の向上や適用機能の拡大などの高度化に取り組んでいきます。

 このボイラーAIシステムは、ボイラー運転における大量・複雑なデジタルデータの解析による運転コストや保守管理コストなど発電コストの最適化、不適合予兆・早期検知などの機能を国内外の電力会社へ提供することを目指して、開発を進めているものです。

 試験実施先である台湾電力の林口発電所向けには、当社が出力80万キロワットの最新鋭の石炭焚き超臨界圧火力発電設備のボイラーと蒸気タービンそれぞれ3基ずつの納入を担当。1号機はすでに商業運転を開始し、2号機は今春に商業運転開始を予定しています。

 燃焼調整試験は、元来はベテラン技師がプログラム実行時に設定する複数のパラメーター(指示事項)を調整することにより、排ガス特性、燃焼バランス、蒸気温度特性、ボイラー効率などのプロセス最適化を行うものです。今回の試験では、プロセス値の変化を学習させたAIシステムに調整試験での最適パラメーターを提案させました。その結果、AIが提案するパラメーターがベテラン技師の設定とほぼ同じになることを確認でき、バランスのとれたプロセス値を得ることができました。

 当社は引き続き、同発電所におけるボイラーAIシステムの高度化を継続していくとともに、得られた成果をMHPSのデジタルソリューションの一部として、他のお客様にも展開していきます。

トリプルコンバイドへ…

石炭火力は、ガス化技術と燃料電池を使ったトリプルコンバインド化技術の開発速度を上げないといけないでつなぁ~

社長就任と年頭あいさつ

社長就任と新年の年頭に当たり、ご挨拶させていただきます。

  • (1)まず、皆さん全員が、「安全・健康・家庭および家族が第一の理念の下、コンプライアンス絶対厳守」を徹底願います。これが良い仕事を進める上での基盤だと考えます。
  • (2)常に、ビジネスは「顧客・市場第一」であり、現在および将来の市場の大きさを把握・認識し、次に顧客・市場が何を求めているかを調査・分析して、その結果に基づき製品開発・設計およびアフター・サービス事業(AS)の戦略を立て、実行していきましょう。
  • (3)三菱日立パワーシステムズ(MHPS)社長としての私の責務は、「良い製品とサービスで、お客様に満足され、社会に貢献し、苦境に陥ってもそれを乗り越え、その結果競争相手に勝ち、会社がさらに成長し、三菱重工・日立両グループの発展と従業員の皆さんの幸せをもたらす」ことです。
  • (4)エネルギー・環境分野を取り巻く現在の事業環境は大変厳しく、競争相手も必死です。現状我々よりも成績の良い彼らでさえ「危機感」を持って将来戦略を練っているはずです。即ち「将来、何が基幹製品に成り得るのか、お客様は何を求められているのか、今までのやり方で勝てるのか」といった問いかけを常に自分にしながら、熟考しているはずなのです。したがって、我々も「危機感」を持ち必死になって、この厳しい事業環境・苦境を、全員が一致団結し、知恵と勇気を振り絞って、乗り越えて行かなければなりません。
  • (5)たゆまぬ製品開発は企業の生命線です。「お客様が強く求め、買って頂ける製品開発」、3年先、5年先、10年先、どんな製品が「ボリューム・ゾーンにあり、ブレークスルーして勝ち抜けるのか」、即ち「どんな製品が、社会に貢献し、大きな利益をもたらして、会社の発展と従業員の幸せを達成できるか」を考えること。肝心な点は、先ずは、お客様に買って頂けることです。
  • (6)現在も、将来も「基幹製品開発」+「今までの技術力のインテグレーション」+「AI & IoT駆使」+「AS事業拡大」が、世界市場において勝ち残り、飛躍するための必須条件です。
  • (7)MHPSは三菱重工グループ全体の事業において屋台骨であり、「15事計」(2015事業計画)の最終年度を迎える本年は、業績目標値を必ず達成するという強い信念で取り組みましょう。並行して、次期「18事計」の基本戦略を立てていきましょう。
  • (8)最後に“Good Communication”です。これは、常に必要不可欠なことで「仕事は楽しく、Good Communication」が鉄則です。

厳しい事業環境が続き、従業員の皆さんのご苦労も絶えないと思いますが、そんな時こそ、皆さんの力の結集が必要不可欠であり、また、苦しい時こそ私は「楽しく!」が必要だと思います。私も微力ながら全力疾走しますので、皆さんのご協力とご支援を宜しくお願いいたします。

蒸気冷却燃焼器

世界で初めて燃焼器の冷却に蒸気冷却方式を採用し、実用化に成功。

今日までに蒸気冷却方式を採用した燃焼器の運転実績は270万時間を超え、蒸気冷却燃焼器の安定性と信頼性が高く評価されているでつ。

燃焼器蒸気冷却システムは、蒸気サイクル(ボトミングサイクル)に最適に組み込まれてて、この蒸気冷却システムにより、コンバインドサイクルは、より高い熱効率を実現することが可能。

燃焼器の冷却には中圧蒸気を使用し、燃焼器で加熱された中圧蒸気は、再熱蒸気と合流後、中圧タービンにて出力として回収することにより熱の有効利用を図っているでつ。

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム⑧

蒸気噴射は、燃焼器内の火炎温度を低下させ、NOx排出量を低減するでつ!

WRSは排気ガスに含まれる水分のほとんどを回収。

これは燃焼により生成される水分と同様、蒸気噴射に使われる水を含むでつ。

WRSによりSmart-AHATシステムは必要な補給水が少なく、また燃焼プロセスにより生成される水の回収により、一定の大気温度では造水するシステムとしての機能を有しているでつ。

排気ガスの含まれるダストのほとんどがWRSにより水とともに回収されるため、 Smart AHATシステムはダストの排出量が低く抑えらるでつ。

Smart-AHATシステムの運用性は、シンプルサイクルに近く、コンバインドサイクルよりフレキシブルな運用が可能。

Smart-AHATシステムは、起動時間が短く、また蒸気噴射のためNOx排出保証の運用負荷範囲が広くなるでつ。

また負荷変化に対する応答性もよいものとなっているでつ。

Smart-AHATシステムは、従来のコンバインドサイクルに比べ、構成機器が少なく、シンプルな構成。

Smart-AHATシステムが単圧のHRSGが必要なのに対し、コンバインドサイクルは複圧または三重圧のHRSGでかつ、高い主蒸気圧力が必要となるでつ。

蒸気タービン&発電機、復水器、冷却装置、補機等の従来のコンバインドサイクルの機器のほとんどが、Smart-AHATシステムには不要。

この結果、より小さい設置面積、低いコスト、短い据付期間が可能となっているでつ。

先進的機種として空気冷却方式をJ形に投入 発電効率は63パーセント以上に到達

最新鋭ガスタービンであるJ形の新機種として空気冷却方式の「JAC(J-series Air-Cooled)」形ガスタービンを市場投入。

ガスタービンの新しい業界標準をもたらす高い効率と信頼性を発揮するとともに、コストを抑えた発電を実現する先進的機種。

JAC形ガスタービンは、コンバインドサイクル運転により出力54万キロワット級(60ヘルツ用のM501JAC)、または同72万キロワット級(50ヘルツ用のM701JAC)の発電を行うことができ、発電効率は63パーセント以上になるでつ。

その特徴は、J形の燃焼器を蒸気冷却から空気冷却に変換するため、燃焼器を改造したほか、タービン動静翼の冷却構造を最適化し、より高い燃焼温度に耐えられるようにしたこと。旧式の石炭火力発電設備を、世界で最も効率的で信頼性の高いガスタービンであるJAC形に置き換えることで、CO2排出量を70パーセント近く削減することができるでつ。

このJAC形の技術はすでに世界の市場で受け入れられつつあるでつ。

米国MHPS(Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc.)は、次のように述べてるでつ。

「MHPSは高性能ガスタービンの技術と信頼性で業界をリードしており、市場は高性能ガスタービンを積極的に受け入れ、顧客は電力市場に変化が起きていることを認識しています。MHPSは、ほかのどのガスタービンよりも効率的な空気冷却方式のJAC形で市場に変革をおこしつつあります。」

 

MHPSはすでに45基のJ形ガスタービンを受注。

うち21基が稼働しており、これまでにない99.3パーセントの高い信頼性を確保して33.5万時間以上の商業運転を達成。

高砂工場では、実証設備複合サイクル発電所(通称T地点)でJAC形ガスタービンの運転試験と負荷試験を行い、その後数千時間の商業運転により信頼性を確認。

MHPSタービン技術本部は次のように述べているでつ。

「当社は、市場投入前に要素試験や実機検証試験に加えて長期信頼性実証運転を実施しており、ここまでの長期信頼性実証を行っているガスタービンメーカーはほかにありません。JAC形は現在T地点で、99.5パーセントの信頼性を示しつつ1万1,000時間以上の商業運転を継続しています。」

今後も、この最新鋭機であるJ形およびJAC形ガスタービンの市場浸透に一層力を注いで、地球規模での環境負荷抑制と経済発展の両立に貢献していくでつ。 

AIを取り入れるでつ!

制御、監視の世界では、AIの導入は欠かせないでつなぁ~

ガスタービンの異常予兆検知サービスを受注北京のGTCC発電所でデジタルソリューション導入によりフレキシブル運用に貢献

技術供与先である中国の重電機器メーカー、東方タービン(東方汽輪機有限公司)との合弁会社である三菱重工東方ガスタービン(三菱重工東方燃汽輪機(広州)有限公司)を通じて、同国の国華電力分公司から、ガスタービンの異常予兆を検知するサービスを受注。

北京地区に電力を供給するガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電所向けで、サービスの運用開始は2017年4月の予定。

検知サービスを導入するのは「中国神華国華(北京)燃気熱電発電所」で、2015年に営業運転を開始し、95万キロワットの電力を供給。

同発電所には、東方タービンがM701F形ガスタービンを納入。併せて、三菱重工東方ガスタービンを通じ、12年間の長期保守契約(LTSA)も締結。

今回の受注は、火力発電所の運用支援を行う当社の取り組みの一環であり、近年フレキシブル運用へのニーズが高まる中国のGTCC発電所向けでは初のデジタルソリューション提供。

ガスタービン異常予兆検知サービスは、当社が開発したAI(人工知能)と、異常が顕在化する前に原因推定を行う高度なアルゴリズムを搭載しており、発電所の稼働率向上に貢献します。また、万一異常が顕在化した場合には適切な対処方法を提示する機能も併せて提供。

国華電力分公司は、中国最大手の石炭企業で世界最大の石炭ディーラーである神華集団有限責任公司の傘下で発電事業を手掛けているでつ。

北京を本社として1999年に設立され、中国5大発電集団に次ぐ発電規模を誇るでつ。

MHPSのデジタルソリューションはすでに多くの実際のプラントに導入され、機器の性能改善や計画外停止の回避、予兆に基づく最適なメンテナンスの実施など、発電所の運用改善を支援。

今回の検知サービス導入はMHPSデジタルソリューションのグローバル展開の一環。

また、当社は東方タービンと合わせて、中国全土の発電所向けで60基を超える最新鋭のガスタービンを受注しており、今後デジタルソリューションによる運用支援サービスを多くの発電所に拡大していく計画。

こうしたサービス拡大に備えて、三菱重工東方ガスタービンにモニタリング・センターの開設を計画中。

MHPSは、高効率火力発電設備の拡販および発電所運用支援サービスの普及を通じて、世界における電力の安定供給に貢献していくでつ。

仮想電力でつなぁ~

大手電力会社の大規模発電所に全面依存していた日本の電力市場。

小売り全面自由化や再生可能エネルギー普及を機に、電力の新たな流通モデルが動き始めているでつ。
中でも電力を家や事業所の間で柔軟に融通する「仮想発電所(VPP)」と呼ぶ試みは、電力コストの低減だけでなく、地域振興の起爆剤となる可能性も秘めているでつ。
20戸単位で実験ということで、茨城県つくば市の郊外。真新しい2階建て戸建て住宅が並ぶ住宅街で、今月中旬から日本初の取り組みが始まるでつ。
一言で言うと「家で余った電気を隣の家で使ってもらうために既設電線を使う」というもの。
いわば電気の「お裾分け」。言うはやすいが、電気は野菜や果物ではないでつなぁ〜
電力会社から各家庭に個別に送電する一般的な流れとは異なるでつ。
これは積水化学工業がセキスイハイムの分譲住宅地「スマートハイムシティ研究学園」で、東京電力ホールディングス傘下の送配電事業者、東京電力パワーグリッド(PG)などと実施する実証実験。

対象の住宅は、新築20戸。
エリア内には積水化学の事業所も設置。
住宅と事業所は、東電PGの送配電線網でつながっているでつ。
電線は特別な専用線ではなく、一般と同じもの。
だけど、全ての住宅に、家庭向けとしては大型の太陽光パネルと蓄電池、そして家庭の電力利用状況を見える化する「HEMS」(家庭用エネルギー管理システム)が標準設置。
エリア内のパネルの総発電出力は150キロワットを見込むでつ。
また、それぞれのHEMSと蓄電池はクラウド上で結ばれ、
積水化学の事業所にあるEMS(エネルギー管理システム)で一元管理するでつ。
この20戸と1事業所を1つの発電所とみなし、電力を効率的に融通し合うのがVPPの発想。
電気をつくる「創電」、ためる蓄電、そして他の家への送電も、この中で行われるでつ。
「地域でつくった電気を無駄なく使う、次世代の街が実現する」
つくば市は学術研究都市だけに、再生エネへの関心が高い土地柄。
今回の20戸の販売価格は4LDKで4500万~5千万円。
市内の一般的な住宅価格に比べ、設備の導入費用で300万円程度高いけど、販売は好調みたい
入居者は子供連れのファミリー層が中心。
「太陽光パネルや蓄電池が標準装備されているからこの家を選んだ」人が多いみたいでつ。
東京都内に通勤している人もおり、都市型のライフスタイルになるでつなぁ〜
最近は全国的に太陽光パネルを設置する家が増えたでつが、発電するのは日中。
都市型の家庭が電気を主に消費するのは夜。蓄電池を設置して貯めきれないでつなぁ〜
だけど、昼間に電気を使う家や事業所などに電気を回すことができれば、地域内でエネルギーを有効利用できるでつ。
全国で実験拡大へでつなぁ〜
経済産業省は今年7月、7つのプロジェクトをVPPの実証事業に採択、約30億円の事業予算を計上。
20年までに全国で計5万キロワット以上のVPPを構築する目標を掲げており、今後はつくば市以外でも実証実験が本格化。
「再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度(FIT)の売電期間が終了した後も、VPPの枠組みがあれば安定的な売電が見込める」(住宅メーカー関係者)などとして、エリアの付加価値向上に期待する声も強いでつ。
横浜市は防災に強い街づくりを目指し、東電系や東芝などとVPP導入に乗り出すなど、官民連携の動きもあ流でつ。
日本は大手電力による独占体制が長く続いてきたでつ。
大手電力が原子力発電所などの大規模集中発電に依存した結果、東日本大震災では電力インフラの脆弱性が露呈したでつ。
政府は震災後にFITを整備。集中電源から再生エネを活用した分散電源への移行を進めてきたでつ。
だけど、再生エネの発電コストは高いとこが…
不足分は「再生エネ賦課金」による国民負担で賄われているが、その負担拡大も問題でつなぁ〜。

FITに頼らない再生エネの拡大策として、地域で電力を融通し合い、
自給自足に近づけるVPPに白羽の矢が立ったでつなぁ〜
一方、環境配慮型の街づくりは、震災後に「スマートタウン」「スマートシティー」といった名称で、
各地で計画が進められてきたでつ。
地域内に太陽光パネルなどを設置し、EMSで電力利用を監視する取り組み自体は、
目新しくはないでつなぁ〜
ただ、これまではハード面の整備が先行。
「住宅間で電気を融通するなどソフト面の運用が遅れていた」でつなぁ〜
一連のVPPでは、送配電線網を持つ大手電力が積極的に関わっている点も特徴。
例えば、都市ガス事業者などが事業主体となり、節電を前面に打ち出した既存のスマートタウンとは、やや色合いが異なるでつなぁ〜
関西では、関西電力など14社・団体によるVPPの大規模プロジェクトが立ち上がっているでつ。
三菱商事が太陽光パネルや小型蓄電池、富士電機が大型蓄電池、日立製作所が情報システムをそれぞれ提供。
関西電力が全体を制御するもの。
関電はVPPをライバルとみなすのではなく、「参加する家庭やオフィスビル、工場が増えれば、顧客の囲い込みにもつながる」と前向きに捉えるでつ。
また、関電管内では原発再稼働の見通しが不透明なこともあり、節電した家庭や企業などから
少しずつ電力を回収して不足分に充てることで、「追加の火力発電が不要になり、
新規電源を建設するコストや火力燃料費を将来的に省ける」関電幹部)との狙いもあるでつ。
一方、VPPプロジェクトにも参加している電力管理サービス、「VPPで発電した電気をどれだけ電線に戻せるのか。安心して逆潮流ができるかを確かめるのには時間がかかる」と技術的課題も指摘。
震災以降、家庭や企業では、節電意識が定着。
そこから一歩進み、電気をさらにうまく使いこなすための仕組み作りに期待がかかるでつ。
自給率50%でつなぁ〜
VPPの実際の運営では、積水化学が余剰がある家から電力を購入し、
事業所で使ったり、不足した家に販売したりするでつなぁ〜
融通は積水化学に一任され、各家庭は毎月の報告で1カ月の間の実績を確認する仕組み。
VPPという手法は、まだ一般的ではないでつ。
積水化学が分譲時に開いた説明会でも、入居予定者から「うちの電気が、
知らない間にお隣さんに行くんだ」などと感心する声が出たでつ。
各家庭が蓄電池にためた電気を送配電網に流すことを「逆潮流」でつなぁ〜
逆潮流は配電網の安定が課題とされてきたでつが、積水化学は東電PGと協力し、
安定運用のノウハウを習得。
家庭のエネルギー自給率は全量を電力会社から購入する場合は0%。
標準的な4キロワット程度の太陽光パネルを設置すれば20%程度になるでつ。
蓄電池を設置すればさらに40%に上がるでつ。
今回の実証実験では「50%以上の達成を目指す」でつ。
入居者の毎月の光熱費も、そのぶん割安になる見通し。
必要な電気の半分をエリア内で賄えれば、震災による停電など非常時への備えとしても有効。
実証期間は18年9月まで。積水化学は成果を基に、19年にもシステムを実用化。
VPPを備えた分譲住宅を全国で展開していく考え。
スマートシティへ開発が進んで流でつなぁ〜
こりは、官民学の協力が必要でつなぁ〜

さに進めて、活かないと…

にらまれる石炭火力、低炭素技術で…

大きな二酸化炭素(CO2)排出源としてにらまれる石炭火力。日本は「低炭素技術」に磨きをかけるでつ。
大幅削減が可能な「CCS(CO2回収・貯留)」実証も本格化。海外移転も期待されている。
瀬戸内海に浮かぶ小島で、石炭火力のCO2排出量を大きく減らせる設備が本格的に試運転を始めたでつ。
出力16万6000kWのIGCC(石炭ガス化複合発電)実証機。
中国電力と電源開発(Jパワー)が共同出資する大崎クールジェン(広島県大崎上島町)が、
経済産業省やNEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)の支援の下、実証を進めているでつ。

世界で長期にわたる温室効果ガスの大幅削減が求められる中、世界のCO2排出量の約3割を占める石炭火力の利用を懸念する見方もあるでつ。
しかし、IEA(国際エネルギー機関)によれば世界の発電量の約4割が石炭火力で賄われており、2040年時点でもその傾向が続く見通し。

石炭火力を低炭素型になるのかなぁ~
安価な石炭が当面、途上国の成長と電力需要を支えることから目を背けることはできないでつ。
石炭火力の効率向上や低炭素技術の普及が不可欠。
その技術の1つがIGCC。
仕組みは…

微細に粉砕した石炭(微粉炭)を高温のガス化炉で蒸し焼きにして熱分解すると一酸化炭素や水素などの「燃焼ガス」が生じるでつ。
精製したガスを燃焼させてガスタービンを回し、生じた熱で作った蒸気で蒸気タービンを回して発電するでつ。
従来の石炭火力は、微粉炭を燃焼させて作る蒸気で蒸気タービンだけを回すでつ。
発電設備メーカーは燃焼温度を上げ、蒸気圧を高めて投入するエネルギー当たりの発電量を引き上げてきたでつ。
超々臨界圧(USC)と呼ぶ国内で主流の高効率タイプなら発電効率は39~41%。
しかし、タービンの耐熱性や耐圧性を高めるにも限界があるでつなぁ~。
IGCCはガスタービンと蒸気タービンを併用する2段構えの構造のため、従来方式よりも発電効率が高い。
大崎クールジェンでは1300℃級のガスタービンを使うため発電効率として40.5%を目指すでつが、
1500℃級なら約46~48%を狙えるでつ。
USCと比べてCO2排出量を約15%減らせるでつ。
発電効率をさらに高める計画もある。燃焼ガスから回収した水素で燃料電池を稼働させるでつ。
経産省などは今後、IGCCに固体酸化物形燃料電池(SOFC)を加えて3段構えにするIGFC(石炭ガス化燃料電池複合発電)の
実証を検討するでつ。
燃料電池との接続を念頭に、「酸素吹き」と呼ぶタイプのガス化炉を採用。
構内の空気分離装置で空気から窒素を取り除き、残る酸素を炉に送るでつ。
燃焼ガスに窒素が含まれないので水素を効率良く取り出せ、燃料電池を組み合わせやすい上、化学原料の製造などにも活用できるでつ。
IGFCが実現すれば、燃料電池の出力規模にもよるが発電効率で55%以上、USCと比べて3割のCO2削減も可能。
とはいえ、IGCCやIGFCの設備投資額は、従来の石炭火力よりも割高になるでつなぁ~。
大崎クールジェンでは、従来は使わない、低品質で割安な褐炭を使いこなす技術にも力を入れるでつ。
「燃料費を抑えられ、設備への初期投資を早く回収できる。実用段階になればライフサイクルの発電コストは従来方式の火力と同等に抑えられる」
CCSでいっそうの削減をでつなぁ~
2050年時点で世界の石炭火力からのCO2排出量の7割強を、米国や中国、インドが排出するとみられるでつ。
これらの国で日本のIGCC技術に置き換えれば、年間約15億t(トン)を削減できるみたい。
「低品位の石炭の活用や、高効率運転を維持する運用ノウハウを含むIGCC技術を海外移転することで、
海外での削減に貢献していきたい」でつなぁ~
ただIEAによれば、2℃目標達成のために世界の発電業界が2050年に求められるCO2削減量のうち、
IGCCの普及による効果は約4%にすぎないでつ。
最も高い効果が見込まれるのがCCS(CO2回収・貯留)

IEAは、石炭火力など発電設備からのCCSが31%もの大幅削減を賄うとみているでつ。
大崎クールジェンはCO2回収にも着手。
今後、CO2回収設備を建設し2019年度からの運転を目指すでつ。

IGCCは、ガスタービンを回す前の高圧の燃焼ガスからCO2を回収するため、
従来の火力に比べて格段にCO2の回収効率が高まる。
東芝も、石炭火力からのCO2回収を実証している。グループのシグマパワー有明(福岡県大牟田市)が所有する出力4万9000kWの三川発電所で2009年から、
1日10tを回収してきた。従来方式の石炭火力発電所だが、実用運転している発電所でのCO2回収は、日本で唯一だという。
2016年からは環境省の実証事業としてみずほ情報総研らと共同で回収規模を拡大し、1日の排出量の半分に当たる500tのCO2を回収。
2019年度に試運転を始め2020年度までの技術の実用化を目指すでつ。
従来方式の石炭火力では、蒸気タービンを回した後の低圧の排出ガスからCO2を回収。
このとき、発電した電力や、本来なら発電に使う熱を、CO2の回収のために消費してしまうでつ。
このロスを抑えるため、「熱をより有効活用できるCO2回収システムを構築して運用している」と
東芝エネルギーシステムソリューション社火力・水力事業部は話してるでつ。
「世界でCCSとの併用で燃料コストの安い石炭火力を使おうという機運があるでつ。
コストを抑える技術を磨いてニーズに応えたい」とこでつなぁ~。
ただ、大崎クールジェンもシグマパワー有明も、CO2の回収はするが地下への貯留にまでは踏み込まないみたい。
しかしCO2は回収だけでは削減にならず貯留して初めて削減になる。貯留については今年4月、経産省による大規模な実証が北海道苫小牧市の沿岸で本格的に始まったでつ。
地下へ井戸で注入、船で輸送もでつなぁ~
「地下深くの貯留層に、スイスイと滑らかにCO2が吸い込まれていく」と日本CCS調査話されてるでつなぁ~
沿岸で操業する出光興産の製油所に隣接して、CO2を地下に送り込む井戸を2本掘削。
1本は海底下約1100~1200m、もう1本は同約2400~3000mにある地層をめがけて、陸から斜めに掘削してあるでつ。
井戸の注入口から、「超臨界」と呼ぶ液体と気体の中間の状態にした高圧のCO2を注入すると、砂状の層にCO2が吸い込まれるでつ。
4~5月に累計約7200tのCO2を圧入した。年間10万t規模を貯留する計画。
しかし、本格的に貯留するには、いくつかのハードルがあるでつ。
議論となりやすいのが、地域環境への影響だ。CO2が漏出した場合の地層や海への影響、地震との関係の有無などが住民の不安の種になりやすく、
きめ細かな対話が必要。
世界で地下へのCO2の圧入が先攻しているが漏出による環境への影響はないとみられ、地震との関係も認められていないでつ。
とはいえ日本CCS調査は、多数の地震センサーなどで井戸を取り囲み、微小振動や温度・圧力の変化などをモニタリングしてるでつ。
圧入開始後、微小振動は検出されていないでつ。
同社はウェブサイトや苫小牧市役所に設置したデジタル掲示板で微小振動などの記録を公開し、
情報開示を徹底。
「高度な井戸掘削技術に加え、モニタリングを含む運用ノウハウの海外移転も考えられる」(日本CCS調査)。
より地域の理解を得られやすくするため、環境省は漁業などに使われる沿岸よりも距離の離れた沖合で貯留する方法を検討中でつなぁ~。
沖合の海底から垂直に井戸を掘り、船でCO2を運んで圧入する方法。
環境省によるシグマパワー有明での実証では、みずほ情報総研などが沖合での貯留の影響を検討、評価。
貯留のもう1つのハードルがコスト。
地球環境産業技術研究機構(RITE)の2005年の調査では、回収から貯留までのコストは1t当たり7300~1万2400円。
回収コストは各社が取り組む技術進歩で安価になっているが、資材などが高くなっているとの指摘。
日本CCS調査は、実証を基に貯留コストを算出して経産省などに報告する予定。
経産省や環境省は、日本CCS調査に委託し、国内で1億t以上の貯留が可能な地層を3つ探索中。
だが、強力な政策誘導がなければ、発電事業者が自ら高コストを投じて貯留しようという動機を持ちづらいでつなぁ~。
当面は企業に利益をもたらすケースにとどまりそうだ。世界では油田やガス田にCO2を圧入して石油やガスを増産させる「EOR(石油増進回収設備)」や、
CO2を貯留せず合成燃料の原料や化学原料などにする「CCU(CO2回収利用)」が事業化されているでつ。
将来、EOR以外でCCSが使われるかは世界の政策に委ねられるでつなぁ~。
ただ、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)によれば、CCSを実施しなければ2℃目標の達成コストは増えるでつ。
日本は積み上げた技術を磨き、世界の需要に応えられるように備えないといけないでつなぁ~。
電力の自由化で安価な石炭火力へといくわけでつが、CO2削減技術はさらに開発スピードを上げていかないといけないし、
ガス化技術はコストをいかに抑えるかというとこでつなぁ~

パリ協定でつなぁ~

パリ協定の枠組は…
新たな法的枠組みとなる「パリ協定」を含むCOP決定が採択。、
世界共通の長期目標として2℃目標のみならず1.5℃への言及主要排出国を含むすべての国が削減目標を5年ごとに提出・更新すること、
共通かつ柔軟な方法でその実施状況を報告し、レビューを受けること
JCMを含む市場メカニズムの活用が位置づけられたこと
森林等の吸収源の保全・強化の重要性、途上国の森林減少・劣化からの排出を抑制する仕組み適応の長期目標の設定及び各国の適応計画プロセスと行動の実施
先進国が引き続き資金を提供することと並んで途上国も自主的に資金を提供すること
イノベーションの重要性が位置づけられたこと
5年ごとに世界全体の状況を把握する仕組み協定の発効要件に国数及び排出量を用いるとしたこと
「仙台防災枠組」への言及(COP決定)が含まれているでつ。

この中には日本の提案が取り入れられたものも多いでつ。

気候資金、緑の気候基金、長期目標に関する2013-2015年レビュー、適応委員会、ワルシャワ国際メカニズム、
技術メカニズムと条約の資金メカニズムの連携、京都議定書の第二約束期間の実施に関する細則等のCOP/CMP決定が採択。
COP22は、2016年11月にモロッコ・マラケシュで開催されてるけど、トランプさんが大統領になったから大きな動きがあるかもでつなぁ~。

原子力発電所に納入したタービン発電設備の回転上昇試験を無事終了三門1号機と海陽1号機の2カ所で

中国の三門原子力発電所1号機および海陽原子力発電所1号機に納入したタービン発電設備の回転上昇試験を無事終了。

加圧水型軽水炉(PWR)の二次系(タービン系)における重要な試験項目の一つ。

今後は両発電所とも、燃料装荷試験や各種負荷試験などを実施し、2017年後半の運転開始を予定。

三門原子力発電所は、三門核電有限公司(Sanmen Nuclear Power Co., Ltd.)が上海の南方約300キロメートルに位置する浙江省三門県に、また海陽原子力発電所は、山東核電有限公司(Shandong Nuclear Power Co., Ltd.)が青島の東方約130キロメートルに位置する山東省海陽市に建設しているもの。

両発電所とも発電設備1機当たりの出力は125万キロワットで、一次系(原子炉系)には世界で初めて商用化された第3世代100万キロワット級PWRが採用されており、三門1号機と海陽1号機はその初号機と2号機でつ。

両発電所1、2号機の二次系設備を、三菱電機株式会社および現地大手企業の哈爾浜電気集団公司(Harbin Electric Corporation:ハルビン電気)と共同で2007~2008年に相次ぎ受注。当社は発電所4ユニット分の低圧タービン12基および高圧タービン4基などを担当し、ハルビン電気はその中のタービン車室や付帯設備などを手掛け、発電機を三菱電機とハルビン電気がそれぞれ2基ずつ供給。

回転上昇試験は、タービンの安全性を確認しながら段階的に回転数を上げていき、最終的に定格回転数(1,500回転/分)で約1時間運転し、各運転段階においてタービンおよび発電機の運転に問題がないことを確認するもの。

今回の試験では特に、第3世代PWRの初号機を導入した三門1号機における試験の首尾が、世界の原子力発電業界にとって重要なベンチマークとして注目。順調に起動運転したことにより、両電力会社から高い技術力および製品の品質、きめ細かい技術支援に対して高評価を得たでつ。

MHPSは今後も、グローバル市場における原子力タービン発電設備をはじめ安全性と信頼性の高い原子力発電関連機器・設備の提供を通じ、エネルギー・環境問題の緩和に貢献していくでつ。。

バーチャール発電

国内で「バーチャルパワープラント(VPP)」の実証事業が2016年7月29日から始まったでつ。

経済産業省の補助事業で7つのプロジェクトが採択され、事業化に向けて動き出したでつ。

VPPは、需要家側に分散設置された蓄電池や電気設備を統合制御し、電力を供給したり需要をまとめたりして、

あたかも1つの発電所(仮想発電所)のように機能させるでつ。

経産省の長期エネルギー需給見通しでは、2030年に需要家側で大規模火力43基分の発電能力と、13基分の調整能力を持つと試算しているでつ。
こうした需要家側のリソースを有効活用するでつ。
NECさんは、東京電力など8社と連携。
VPPを通じて、蓄電池の販売拡大とIT(情報技術)を活用したシステムの構築・運用ノウハウの取得を狙うでつ。
2016年度に合計出力2万5000kWの蓄電池を設置し、そのうち約1万kWをVPPに活用する計画。
5年後には、5万kW規模の出力を目指すでつ。
事業化を見据え資本提携もありかなぁ~
VPPは、調整電源となる火力発電所を維持する必要がなくなるため、電力会社にとってもコスト削減につながるメリットがあるでつ。
また、顧客向けの「目玉メニュー」としても期待があるでつ。

2019年には太陽光発電の余剰電力の買い取り制度の適用期間が終了する家庭が出始める予定。
こうした家庭では、蓄電池を活用した自家消費のニーズ拡大が見込まれるでつ。
NECと東京電力は、蓄電池のレンタルや省エネサービスなどと併せて、VPPの電力融通量に応じて需要家に協力費を支払うメニューの提供などを検討中。
関西電力は、EVの蓄電池をはじめ、業務用の空調機や給湯器なども制御対象とし、13社と連携。
多様なリソースを制御することで、調整力の拡大を図る戦略。
 KDDIはエナリスや京セラなど5社と組んだでつ。
同社は8月17日、エナリスの発行済み株式の30%を取得して筆頭株主となったでつ。
エナリスが持つ電力需給ノウハウを活用し、「auでんき」のサービス拡充を図るでつ。
VPPをビジネスとして成立させるためには、継続的に収入を得るビジネスモデルの確立が欠かせないでつ。
2017年に予定されているネガワット市場創設などが追い風だけど、VPPによる調整電力がどの程度の価値として位置付けられるかはまだ不透明。
何より、需要家が参加したいと思う魅力的なサービスを打ち出せるかどうかが課題でつなぁ~。
電力自由化はまだ始まったばかりだけど、ここの戦略でビジネスとして成り立つかってとこでつなぁ~

勿来IGCCパワー合同会社および広野IGCCパワー合同会社向け石炭ガス化複合発電設備フルターンキー契約で連続受注、出力54万キロワット

勿来(なこそ)IGCCパワー合同会社(注1)および広野IGCCパワー合同会社(注2)から、石炭ガス化複合発電(IGCC)設備をフルターンキー契約で連続受注。

いずれも出力54万キロワットで、運転開始はそれぞれ2020年9月と2021年9月を予定。

今回のプロジェクトは、常磐共同火力株式会社の勿来発電所(いわき市)の隣接地に勿来IGCCパワー合同会社が、また、東京電力フュエル&パワー株式会社の広野火力発電所(双葉郡)に広野IGCCパワー合同会社が、それぞれIGCC施設を建設するもの。

同プロジェクトには「世界最新鋭の石炭焚き火力発電所」の建設から運営を通じて、産業基盤の創出と福島県の経済再生に貢献しようとの思いが込められているでつ。

今回受注したIGCC設備は、連続運転世界記録を達成した常磐共同火力勿来発電所10号機(旧株式会社クリーンコールパワー研究所の実証プラント)の設計・建設の実績をもとしたでつ。

純国産技術に基づく発電プラント。

出力は10号機の25万キロワットに比べ2倍超。

IGCCは、石炭を高温高圧のガス化炉を用いてガス化し、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた高効率のコンバインドサイクル方式で発電することで、従来の石炭焚き火力発電に比べ、発電効率を飛躍的に向上させ、CO2排出低減にも寄与する画期的な火力発電システム。

従来の火力発電では利用に課題があった低品位炭の活用も容易であり、資源の乏しいわが国をはじめ、海外諸国でも資源の有効利用と環境保全の両面で、今後ニーズが高まるものと予想されるでつ。

MHPSは、共同企業体を構成する三菱重工業株式会社、三菱電機株式会社、三菱日立パワーシステムズ環境ソリューション株式会社の3社と緊密に連携しながら今回のプロジェクトを確実に遂行し、資源の有効利用と環境保全の両立をはかるIGCCのさらなる技術向上に取り組んでいるでつ。

(注1)勿来IGCCパワー合同会社は、三菱商事パワー株式会社、三菱重工業株式会社、三菱電機株式会社、東京電力ホールディングス株式会社および常磐共同火力株式会社の5社が出資している会社。
(注2)広野IGCCパワー合同会社は、三菱商事パワー株式会社、三菱重工業株式会社、三菱電機株式会社、東京電力ホールディングス株式会社の4社が出資している会社。

ウズベキスタン向けに天然ガス焚きGTCC発電プラント2系列を受注90万キロワット級のトゥラクルガン火力発電所建設プロジェクトで

三菱商事株式会社とともに、ウズベキスタン共和国の国営電力会社(Joint Stock Company)であるウズベクエネルゴ(Uzbekenergo)が国際協力機構(JICA)の円借款(政府開発援助)とウズベキスタン政府による資金を受けて同国東部で進めているトゥラクルガン(Turakrugan)火力発電所建設プロジェクト向けに、M701Fガスタービンおよび蒸気タービンなどを含む高効率発電設備の主要機器2系列をフルターンキー契約で受注。

発電出力90万キロワット級の天然ガス焚きガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電設備を構成するもので、運転開始は2020年を予定。

同国からは本年10月のナヴォイ発電所第2号施設(Navoi2)向けのGTCC発電設備1系列に次いで連続での受注となるでつ。

トゥラクルガン発電所は、同国総人口の約30パーセントが集中するフェルガナ盆地の北部、首都タシケントの東方約190キロメートルに建設されるでつ。

同地域では電力が不足しており、隣国からの電力輸入が続いています。同発電所は完成後、こうした状況の緩和に貢献していくでつ。

今回の建設プロジェクトで、ガスタービン、蒸気タービンに加え発電設備の主要部分および冷却塔やガスコンプレッサーなど大物補機の設計・調達・製作・海上輸送と試運転を手掛けるでつ。

発電機は三菱電機株式会社製および当社製を採用。

また、三菱商事は一部周辺設備の調達とプロジェクトの内陸輸送、土建・据付工事などを担当。

ウズベクエネルゴは、天然ガス、石炭、石油を燃料とする火力発電や水力発電事業を展開しており、年間電力生産量は約500億キロワット時で、同国内のほぼすべての電力をまかなっているでつ。

同社向けに110万キロワット相当の発電設備を供給しているほか、2015年には発電所の運転・保守、同国のエンジニアに技術トレーニングを行うなど、オペレーション・メンテナンス(O&M)に関する覚書(MOU)を締結、良好な関係を築いているでつ。

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム⑦

Smart-AHATシステムは蒸気噴射による流量増加によりタービン出力が約23%向上するでつ。

燃焼器に噴射される蒸気は過熱蒸気であるため、出力の増加に比べ、燃料投入量の増加は少なく、高効率のシンプルサイクル出力増加をもたらすでつ。

例えば、H-50 Smart AHATシステムの場合、効率45%LHVに達し、同クラスのシンプルサイクルガスタービンに比べ大きな効率差となるでつ。

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム⑥

排熱システムは、直接スプレータイプのWRSでは、排気ガスに含まれる熱がスプレー水に移転するでつ。

排気ガスは冷却される一方、スプレー水は熱せられ、排気ガスからの凝縮水とともにWRSの底部で回収され、冷却された後、スプレーノズルに再循環されます。再循環されたスプレー水の冷却は、冷却塔やラジエターのような排熱システムにより行われるでつ。

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム➄

水回収装置(WRS)なしでは、燃焼器上流に噴射された蒸気はガス流路を通過し、HRSGの煙突より外部に放出され、その分の大量のデミネ補給水が必要になるでつ。

Smart AHATシステムは、HRSGの下流にWRSを設置し、排気ガスに含まれる水分のほとんどを回収することにより、この不利な点を克服。
このWRSは排気ガスに含まれる水分を露点以下に冷却し水分を凝縮させる、直接スプレータイプの熱交換器になるでつ。

凝縮水の一部は熱交換器のノズルに再循環する一方、残りの水については処理されHRSGの給水として供給されるでつ。

市民セミナー

宇宙航空展のセミナーでつなぁ~

ジェットエンジンについてでつなぁ~

久々の講習、頭に入りましたなぁ~

福島ガス発電から天然ガス焚きGTCC発電設備2系列を受注「相馬港天然ガス火力発電所」向け、LTSAとO&M契約も締結

福島ガス発電株式会社(社長:石井正一、本社:東京都千代田区)からM701F形ガスタービンおよび蒸気タービンなどを含む高効率発電設備2系列を受注。

併せて長期保守契約(LTSA)と運転・日常保守(O&M)契約を締結。

福島県の相馬港4号埠頭(福島県相馬郡新地町)に建設される出力合計118万キロワットの天然ガス焚きガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電所向けで、商業運転開始は2020年春の予定。

福島ガス発電は、天然ガスによる火力発電事業の推進を目指して2015年4月に設立され、石油資源開発株式会社(JAPEX)、三井物産株式会社、大阪ガス株式会社、三菱ガス化学株式会社、および北海道電力株式会社の5社が株主となっているでつ。

今回建設する「相馬港天然ガス火力発電所(仮称)」は、JAPEXが相馬港に建設中の「相馬LNG基地」に隣接し、同基地からLNG(液化天然ガス)を気化したガスの供給を受けてGTCC発電を行う計画。

GTCC発電設備は、ガスタービン、蒸気タービン、排熱回収ボイラー、発電機などで構成されるもので、ガスタービンでの発電に加え、その高温排ガスを利用してボイラーで蒸気を発生させ、蒸気タービンでも発電ができるもの。

今回、EPC(設計・調達・建設)契約に基づき、発電所の主要設備となるM701F形ガスタービン、蒸気タービン各2基および大物補機を供給し、GTCC発電設備を建設。

発電機は三菱電機株式会社が供給するでつ。
また、運転開始後はLTSAおよびO&M契約に基づき、三菱電機、株式会社東京エネシスと共同で、GTCC発電設備の運転・保守・管理、定期点検工事、および運転の遠隔監視サービスなどに取り組んでいくでつ。

相馬港天然ガス火力発電所の計画は、国が2014年に決定した「福島・国際研究産業都市(イノベーション・コースト)構想」の中で「新たなエネルギーの創出(環境負荷の低いエネルギーの導入)」プロジェクトに位置づけられているもの。

福島県浜通り地域(沿岸部)における産業基盤の再構築、新たな街づくりなどへの寄与が期待されているでつ。

GE、東電と効率火力発電、IoTで運転監視でつなぁ~

米ゼネラル・エレクトリック(GE)はIT(情報技術)を駆使し、発電を効率化するシステムで日本市場を開拓するでつ。
発電所の各機器をインターネットにつなぐ「IoT」で監視し、異常の検知や休止期間の短縮を図るでつ。
10月に東京電力ホールディングスの火力発電所に導入。
電力小売りの競争や原子力発電所の停止で火力発電所の効率化を迫られる各社の需要を見込むでつ。
ガスタービンや発電機といった機器にセンサーを取り付けてデータを集め、クラウド上で分析。

転状況を常時監視してガスの燃焼を最適化するでつ。
機器の異常も素早く予知したり、検知したり予防保全に努めるでつなぁ~。
発電設備の急な停止を防ぎ、不必要な点検作業も減らして設備の休止期間を短縮。
東電HD子会社で火力発電所を運営する東京電力フュエル&パワーが富津火力発電所(千葉県富津市)で採用。
10月1日から稼働し、効果を実証できれば他の発電所にも広げていくみたいでつ。
先行導入した米国などでは発電所の効率を1~3%改善できるみたいでつ。
富津火力発電所のようなガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた設備の場合、1%改善すると年数億円以上のコスト削減効果が見込めるでつ。
東電がGE製タービンを使う全発電所で利用した場合、削減効果は年100億円を超える見込みになるでつ。
新システムはGE製以外の機器でも使えるでつ。
電力会社はコスト削減が実現すれば、電力料金を引き下げやすくなるでつ。
こりはありがたいでつなぁ~
東電の電気代、高いからなぁ~
米国や中東など世界各地でシステムを売り込むGEにとっても日本は重要な市場。
日本では4月の電力小売りの全面自由化により、電力大手と新規参入の新電力との本格的な競争が始まったでつなぁ~。
電力大手は原発の停止を受け、火力発電所の稼働を増やしており、火力発電のコスト削減が重要な課題なるでつ。
東電HDは福島第1原発事故の賠償や廃炉にかかる膨大な費用を捻出する必要もあるし、従来にない事業改革を進める方針を打ち出しているみたい…
GEは消費者ローンやリースを売却し、金融部門を大幅に縮小。
その一方で、本業の製造業ではITを組み合わせた付加価値の高い製品を提供する取り組みに力を入れているでつ。
主力の航空機エンジンやガスタービンにセンサーを取り付け、大量のデータを収集、分析することで稼働率向上や新製品開発につなげていくでつなぁ~

パリ協定が11月4日発効

2020年以降の温暖化ガス排出削減等のための新たな国際枠組みとなる「パリ協定」が11月4日に発効することとなったでつ。

協定には第21条に「この協定は、55以上の条約の締約国であって、世界全体の温暖化ガスの総排出量のうち推計で少なくとも55%を占める温暖化ガスを排出するものが、批准書、受諾書、承認書又は加入書を寄託した日の後30日目の日に効力を生ずる」との一文があるでつ。

EUが9月30日に開催した環境閣僚理事会で協定締結を決め、4日、EUとして一括で批准することを承認したでつ。

インドは国父ガンディーの誕生日にあたる2日に批准手続きの完了を発表したでつ。

日本の批准作業は遅れているでつなぁ~

参議院代表質問で、安倍さんは開会中の臨時国会で審議する方針だけど、協定発効までに批准が間に合うかどうかは予断を許さないでつなぁ~

ここで、11月7日からモロッコのマラケシュで第22回国連気候変動枠組み条約約国会議(COP22)が開かれる予定となっていること。

批准国のみを正式メンバーとするパリ協定第1回締約国会合が同時開催される可能性も高いでつなぁ~

日本がこの会合に正式参加できないことが懸念されるでつ。

これは、メンツの問題ばかりではないでつなぁ~

協定第6条は「国際的に移転される緩和の成果を国が決定する貢献のために利用することを伴う協力的な取組」に言及しているでつ。

これは、回りくどい表現だが、COP3クリーン開発メカニズム(CDM)のように、他国で実現した温暖化ガス排出削減の成果を、自国の目標達成に利用できる道筋を位置づけたものと理解されているでつ。

こうした制度に関する規則、方法及び手続きは、パリ協定第1回締約国会合で採択すると明記されているでつ。

日本は、これまでも2国間クレジット制度に注力してきており、「途上国への温暖化ガス削減技術、製品、システム、サービス、インフラ等の普及や対策実施を通じ、実現した温暖化ガス排出削減・吸収へのわが国の貢献を定量的に評価する」という立場をとってきたでつ。

ただ、こうした考え方が国際的に一致して支持されているわけではなくて、「国際的に移転される緩和の成果」をめぐる規則、方法及び手続きを定めるプロセスに参画することは、日本の長年の主張を反映させるうえでは極めて重要。

今回の批准作業の遅れは、他国の動きが急だったことや環太平洋経済連携協定(TPP)の審議を重視したい意向が理由にしてるけど、今年4月の「地球温暖化対策計画(案)」に対するパブリックコメントで、経済界から「パリ協定の署名及び締結に向けて必要な準備を進め、――」との原案に対し、「各国の動向を踏まえつつ、パリ協定の署名および締結に向けての必要な準備を進め、――」に改めるべきだとする注文がついたことも影響があったのではないかと想像されるでつ。

同時に「長期的目標として50年までに80%の温暖化ガスの排出削減を目指す」との文言に対しても、長期目標を記載すべきではないとの意見があるでつなぁ~

だけど個別企業のレベルでは、「新車の二酸化炭素(CO2)排出量を50年までに10年対比90%削減。

ライフサイクルCO2はゼロ、工場CO2排出も50年にはゼロ」とする大手自動車メーカーや「自らの事業活動および製品のライフサイクルを通して、50年に環境負荷をゼロにする」と宣言する大手電機メーカーが現れてきているでつ。

 

仮に「日本は先頭には立たないと、フォロワーで行くほうが得策」という方針決定が成り立つのなら、それでもいいけど、政府にも経済界にも、整合のとれた方針の一貫性が求められるでつ

バングラデシュ向けにM701F形ガスタービンを連続受注LTSAも締結シラジガンジ(Sirajganj)GTCC発電所建設プロジェクトで

バングラデシュで計画されているシラジガンジ(Sirajganj)火力発電所建設プロジェクト向けに、M701F形ガスタービンを受注。

同発電所を構成する出力40万キロワット級の天然ガス・油焚きガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電設備の中核機器となるもので、併せて長期メンテナンス契約(LTSA)も締結。

運転開始は2018年7月の予定。

バングラデシュでの受注は、今年4月のビビヤナ第3複合火力発電所(Bibiyana-III)に次ぐもの。

今回の発電所は、首都ダッカの北西約150キロメートルに建設される同国最大級のGTCC発電所。

GTCC発電設備は、ガスタービン、蒸気タービン、排熱回収ボイラー、発電機などで構成されるもので、ガスタービンでの発電に加え、その高温の排ガスを利用してボイラーで蒸気を発生させ、蒸気タービンでも発電ができるもの。

今回、これらのうち、M701F形ガスタービン1基を供給するほか、据付・試運転期間中の指導員を派遣します。発電機は三菱電機株式会社製を採用。

また、運転開始後は、LTSAに基づき、ガスタービンの保守・管理、定期点検用の部品の供給、および運転の遠隔監視サービスなどに当たることになるでつ。

発電所の事業主体となるのは、バングラデシュ政府傘下の地域電力公社である北西部発電会社North-West Power Generation Company Limited(NWPGCL)と、シンガポールのSembcorp Utilities Pte. Ltd.による合弁会社。

Sembcorp Utilities社の100パーセント出資子会社を通じてガスタービンを受注、同合弁会社を通じてLTSAを締結。

NWPGCLは、国営のバングラデシュ電源開発公社(Bangladesh Power Development Board:BPDB)の100パーセント子会社で、同国北西部を管轄する地域電力公社。

一方、Sembcorp Utilities社は、シンガポールの複合企業体であるSembcorp Industries Ltd.の公共インフラ事業会社で、アジア・中東諸国で積極的に発電事業を手掛けているでつ。

バングラデシュでは、これまでにニューハリプール発電所、ベラマラ発電所、ビビヤナ発電所などに、累計8基のガスタービンを受注。
同国では、経済発展を背景に慢性的な電力不足が続いており、新たな電源開発が数多く計画されているでつ。

これまで培ってきた顧客との関係や同国での実績を活かしながら、信頼性の高い発電機器を納入して、同国の電力不足の緩和、インフラ整備、経済発展に引き続き貢献することを目指します。

 MHPSは、GTCC発電設備やその中核機器を国内外で多数納入し、技術・実績両面で市場の信頼を広く獲得しています。今後も、資源の有効利用と環境負荷の低減に役立つGTCC発電設備とその中核機器をグローバル市場で積極的に提案していくでつ。

太陽熱発電の技術の進歩と普及の可能性

太陽エネルギーを利用した発電方法には前回の太陽光発電の他に太陽熱発電があるでつ。

両者ともに太陽のエネルギーを利用する点は同じですが、太陽電池が太陽光の波動を利用して電力を得るのに対し、
本太陽熱発電は、太陽光の熱を利用し蒸気を発生させ、他の大部分の発電方法と同様にタービンを回転させることにより電力を得るでつ。
太陽光のエネルギーを熱として利用する点が太陽光発電との主な異なる点。
本太陽熱発電は今後の成長が期待され、積極的に投資されている分野でもあるでつ。
太陽熱のエネルギー自体は、発電機以前にも熱源として利用されてきたでつ。
現在でも電力へのアクセスのない国や地域(オフグリッド)において、ペットボトルなどを利用し、貯蓄した水が熱を受けることによって、
太陽熱を用いて直接的に水を温水に変換するシステムは実用されているでつ。
だけど、一般的に太陽光をそのまま受けた状態では、水を温めてお湯として使うなどの比較的少ないエネルギーで利用することは可能だけど、
工業的な用途を始めとした多くの用途としては、エネルギー密度が低く、実用的ではニャイ。
このため十分なエネルギーを得るには、太陽光を集光しエネルギーを集約させる必要があるでつ。
例えば虫眼鏡で太陽光を集光させ、紙をを燃やすことが出来ることと根本的な原理は同じ。
太陽熱発電の基本的な構造は、太陽光を集める集約部分とタービンを回転させ電力を得る発電部分、熱を貯める蓄熱部分に大別するでつ。
効率よく太陽光を集めるには、集光に利用する構造とその物質の最適化が必要。
太陽光や電波は共に直進する波動の性質を持つため、太陽熱を集める構造は電波を集めるアンテナと形状が類似しているでつ。
集光には鏡面加工された反射鏡を利用。集
光構造はいくつかのタイプに分けられるでつ。
概要図を示すでつ。

主な太陽熱発電施設のタイプ 
1) トラフ・パラボラ型 
2) リニア・フレネル型
3) タワー型・ビームダウン型
4) ディッシュ型
それぞれ長所短所があるでつ。
それぞれ高温限界や土地利用率が異なり、用途によっても使い分ける必要。
現在まではトラフ・パラボラ型が主流。
この方式は半円状のミラーを利用して光を集光するタイプ。
ミラーの構造が比較的容易であるため製造コストが安いという特徴でつなぁ~。
だけど、他の方法と比較した際に、集光できる太陽光の量が限られるため、集光した太陽熱は比較的低温に限定され、結果として発電効率が低くなるでつ。
これに対し、リニア・フレネル型は土地利用率という、単位土地面積に対する発電量が高いため、設置場所が狭くても、高い電力量を得られる点があげられるでつ。
だけど曲面構造上、製造コストが高くつく傾向。
製造コストなどの低下に伴い、今後他の方法の開発に注目が集まっていくと考えられるでつ。
上記の横長の集光構造に対し、タワー型は多数のミラーを同心円状に並べ、中心のタワーへ向け太陽光を集光。
より多くのミラーを利用し発電を行うため発電効率は高くなりますが、「ヘリオスタット」と呼ばれる、鏡の向きを調整することにより集光するシステム、
またはその鏡を含むシステムを用いてミラーの角度を調整する構造が必要となるため、高度な技術とランニングコストを要すでつ。
ビームダウン型はタワー型と同様に多数のミラーを用いて集熱を行うため、高い効率が得られます。タワー型・ビームダウン型は様々な利点があることから、
今後の成長が望まれる方式。
ディッシュ型は名前のように皿型をした集光設備で、アンテナの形状。
ディッシュ型の利点は、形状が比較的シンプルなため製造コストが低い点。
だけど一つ一つのディッシュからの発電量は大きくないため、商業利用には直列に接続して発電量を向上させる必要。
太陽熱発電では、火力発電や水力発電、風力発電などの主な発電システムと同様に、タービンを回転させることにより電力を得るでつ。
太陽熱発電における現在までの主流は蒸気タービン式。
蒸気タービン式は、文字通り蒸気を発生させ、その蒸気でタービンを回転させる方式。
この方式の利点は、構造が比較的簡単であること、大動力を得られることにあり、主に火力発電で用いられているタービン方式。
欠点としては、水蒸気が水で構成されていることから、タービンの回転に利用した水蒸気を回収するために再度水蒸気を液体に戻すための冷却が必要となるため、
冷却に必要な冷却水を設置しなければいけない点。
これに対し、高温空気タービン式という方法も開発が進められているでつ。
高温空気タービン方式では空気に高圧をかけることにより圧縮された空気を利用してタービンを回転させるため、水蒸気タービン式に必要な水を必要とせず、
主に強い太陽光が得られる地域で使われるでつ。
また、水が不足している地帯にも設置可能できるという大きな利点。
太陽熱発電は太陽のエネルギーを利用しているため、太陽光が得られない時間帯には発電が出来ないでつ。
また、太陽熱発電は日射量の変動により発電電力が安定しないため、安定した電気の供給という社会ニーズに応えるためには、
太陽熱発電単体での利用は難しくなるでつ。
発電量を安定させるために、太陽熱発電の変動に合わせて燃料を用いたボイラと接続するハイブリッド型も実現。
こりも、燃料を用いた発電方法では、火力発電と根本的に変わらないため、持続可能性を高めるためにも、日光が強い際に集めた熱を貯めておく、
「蓄熱技術」の向上が求められているでつ。
現在実用化されている蓄熱システムは、プラスイオンとマイナスイオンからなる物質が液体状になる「融解塩」を用いた繊熱蓄熱システム。
一般的に塩(エン)は冷めづらく、熱を蓄えるには適している物質。
このシステムは以下の3つ。
1) 直接二層式
2) 間接二層式
3) サーモクライン式
直接二層式は、融解塩を利用し直接熱媒を保存するもの。
この方式は、高温タンクと低音タンクの2つのタンクで構成され、主にタワー型に用いられているでつ。
間接二層式では二種類のタンクを利用する点は直接二層式と同様でつが、融解塩などの蓄熱材とは異なる材料を熱媒として利用している点が異なるでつ。
この方式は構造の関係で比較的コストが高くなるでつが、安全面で直接二層式よりも優れており、トラフ型への利用が望まれているでつ。
サーモクライン式は、単層の融解塩に熱を蓄熱する方式。
サーモクラインは水温が急激に変化する層を指すでつ。
熱の性質により、高温部と低温部がグラデーション(または段階式)のように勾配がつく性質を利用。
高温部の熱が利用された後に、冷えた熱媒体は低温部へ保存。
この方式は他の二層式に比べ、タンクが単層で済むことからコストを抑えることが出来るでつ。
太陽を使った技術の開発も活発化してるでつなぁ~

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム④

Smart-AHATシステムに含まれる排熱回収ボイラは、標準的な単圧のHRSGであり、ガスタービンへの蒸気噴射に必要な蒸気を発生させるでつ。

またHRSGで発生した蒸気はコジェネシステムのプロセス蒸気として使うことも可能。

国内外火力発電所の効率化に向けた業務提携について基本合意~電力会社とプラントメーカーが火力発電所の運用支援で国内初のアライアンス~

東京電力フュエル&パワー株式会社(本社:東京都千代田区、代表取締役社長:佐野敏弘、以下「東電FP」)と三菱日立パワーシステムズ株式会社(本社:神奈川県横浜市、代表取締役社長:西澤隆人、以下「MHPS」)は本日、国内外火力発電所の効率化に向けた業務提携に関する基本合意書を締結しました。これは、火力発電分野におけるO&M(注1)ソリューション・サービス事業化を行うもので、電力会社とプラントメーカーがアライアンスして火力発電所の運用支援を行う国内で初めての取り組み。

 今回の業務提携は、東電FPが持つO&MのノウハウとMHPSが持つ設計・製造・建設のノウハウを融合させ、発電所運営の高度化を目指すものです。ガスタービンや蒸気タービン、ボイラーをはじめとするすべての火力発電設備を対象に、IoT(注2)やAI(注3)を駆使し高度化した遠隔監視などの最新技術を活用し、稼働率の向上や性能の改善、メンテナンスの最適化などによる燃料費や保守費の削減といったトータルソリューションを提供。

 具体的に両社は、フィリピンのティームエナジー社(TeaM Energy Corporation)が運営するパグビラオ(Pagbilao)発電所(注4)を対象とした遠隔監視の試験導入を足がかりに、東南アジアをはじめとする海外や国内の発電事業者を対象として、運転データの分析、運用方法の改善、設備改造のアドバイスなどに取り組んでいくでつ。

 今後両社は、本取り組みを国内外のさまざまな発電事業者に開かれたものとすることで、チーム日本として火力発電所の資産価値向上に取り組むとともに、化石燃料の使用量やCO2排出量の削減に貢献すべく挑戦するでつ。

(注1)Operation and Maintenanceの略で、発電所の運転管理業務、維持管理業務を行うこと。
(注2)Internet of Thingsの略で、コンピュータなどの情報・通信機器だけでなく、世の中に存在するさまざまな「モノ(物)」をインターネットに接続したり相互に通信させることにより、自動認識や自動制御、遠隔監視などを行うこと。
(注3)Artificial Intelligenceの略で、人工知能のこと。
(注4)丸紅株式会社と株式会社JERAが共同で事業運営しているティームエナジー社が、フィリピン共和国ルソン島南部ケソン州に建設した発電所のこと。出力:37.5万キロワット×2基、燃料:石炭、運転開始:1996年6月

固体体酸化物形燃料電池(SOFC)とマイクロガスタービン(MGT)の複合発電システム業務・産業用の市場投入に向けた実証試験を開始

固体酸化物形燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)とマイクロガスタービン(MGT)を組み合わせた加圧型複合発電システム(ハイブリッドシステム)の市場投入に向けた実証試験を開始。

国立研究開発法人 新エネルギー・産業総合開発機構(NEDO)の助成(注)を受け、業務・産業用の実証機を東京ガス株式会社の千住テクノステーション(東京都荒川区)に設置して火入れ式を開催したもので、2017年度の市場投入を目標に、実証サイトも順次4カ所に広げていくでつ。

火入れ式には、経済産業省 資源エネルギー庁やNEDOなどから来賓が列席。

実証試験では、発電に加えて排熱も有効利用するコージェネレ-ション(熱電併給)システムとしての技術評価を行うでつ。

 SOFCは、900℃の高温で作動するセラミックス製の燃料電池。

このハイブリッドシステムは、燃料の都市ガスを改質して取り出す水素や一酸化炭素と空気中の酸素を反応させて、直接電力を発生させた後、残燃料をMGTによる発電に使うもので、省エネ・高効率を実現。

MGTの圧縮機で昇圧した空気をSOFCに供給して発電に用いた後、高温排気をMGTに送り、その熱および圧力を残燃料とともに発電に利用。

加圧により電圧が増大する加圧型SOFCの特性を、発電効率向上につなげるでつ。

 この実証機は250キロワット級、発電効率55パーセントで、2015年春から九州大学で実証運用されているプロトタイプ機(15式システム)に次ぐもの。
 今後は実証サイトを、ハイブリッドシステムの共同開発に取り組むトヨタ自動車株式会社の工場、セルスタックの量産化で提携する日本特殊陶業株式会社(NTK)の工場、および大成建設株式会社の施設にも拡大。

各種製造現場など多様な環境下での運用効率や運転性、耐久性などの検証に取り組むとともに、コスト低減や量産に向けたノウハウなどを蓄積し、市場投入につなげていくでつ。

 MHPSは、今回の業務・産業用ハイブリッドシステムの市場投入に向けた実証試験を通じて、エネルギー・環境問題の改善に資する有力な選択肢であるSOFCの実用化を前進させ、その普及に貢献するでつ。

(注)助成事業の名称は「円筒形SOFC-マイクロガスタービンハイブリッドシステムの市場投入に向けた技術実証」(2015~2016年度)。

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム③

最初の商用Smart-AHATシステムに適用されるガスタービンは、三菱日立パワーシステムズ(株)によって設計されたヘビーデューティー型のH-50ガスタービン。

H-50ガスタービンは、蒸気噴射なしでシンプルサイクル出力57MW@ISO条件、また蒸気噴射を行い70MWの出力を達成。

H-50ガスタービンは実績のあるH-100ガスタービンの相似設計のモデル。

H-50ガスタービンは、Smart-AHATシステムに適した、大量の蒸気噴射が可能となるように設計されたガスタービンでつ。

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム②

Smart-AHATシステムの構成概要を示します。Smart-AHATシステムは、ガスタービン、排熱回収ボイラ(HRSG)、および水回収装置(WRS)を主要な要素として構成されているでつ。

ガスタービンは、標準的なガスタービンであり、出力向上の為の蒸気噴射量を増やした設計。

標準的な単圧の排熱回収ボイラ(HRSG)で発生した蒸気は、ガスタービン圧縮機の下流に注入。

圧縮空気と注入された蒸気の混合ガスは、燃料ガスとともに燃焼され、タービン翼を駆動し、発電機軸を回転させ、発電を行うでつ。

HRSG中の排気ガスに含まれる水分は、水回収装置(WRS)にて回収され、処理したのちに蒸気発生の為の水としてHRSGに供給。

空冷ラジエターはWRSにて回収された水の冷却に用いられれるでつ。

Smart AHAT(高湿分空気利用タービン)システム①

Smart-AHATシステムは蒸気噴射による出力向上と水回収装置を用いた高効率の ガスタービン発電システム。

Smart-AHATシステムはコンバインドサイクル発電システムに比べ、機器構成がシンプルでかつ運用性に優れ、その発電効率はシンプルサイクルよりも高く、コンバインドサイクルに近いものでつ。
Smart-AHATシステムの運用性は、シンプルサイクルに近く、コンバインドサイクルよりフレキシブルな運用が可能。

Smart-AHATシステムは、コンバインドサイクルに比べ、起動時間が短く、運用負荷範囲が広く、また負荷変化に対する応答性がよいものとなっているでつ。

さらに窒素酸化物(NOx)排出の低減、低ダスト排出、補給水の必要量がほぼゼロの特徴があるでつ。

最後に、Smart-AHATシステムはコンバインドサイクルに比べ構成機器が少ないため、必要設置面積が小さく、短い据付期間および低コストを実現するでつ。

バイオマスガス利用

ガスタービンの燃料としてこりから重要になるでつなぁ~

インドネシア国営電力会社向けに天然ガス焚きGTCC発電設備を受注ムアラカラン発電所の増設プロジェクトで、LTSAも締結

三菱商事株式会社および現地の大手土建会社であるPT. Wijaya Karya (Persero) Tbk.(WIKA)とともに、インドネシアの国営電力会社であるPT. PLN (Persero)(PLN)が新設するムアラカラン(Muara Karang)火力発電所向けに出力50万キロワットの天然ガス焚きガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電設備をフルターンキー契約で受注し、併せて、長期メンテナンス契約(LTSA)も締結しました。運転開始は2019年の予定。

 ムアラカラン発電所は、首都ジャカルタの北東約10キロメートルに位置していてるでつ。

今回のプロジェクトは、経済成長に伴い急増する電力需要を満たすためにインドネシア政府が進める3,500万キロワットの電源整備計画の一環で、運転開始後は首都周辺の旺盛な電力需要に対応するでつ。

GTCC発電設備の主要機器となるM701F形ガスタービン1基、蒸気タービン1基および付帯設備一式を供給。

発電機は三菱電機株式会社製を採用。

土建工事および据付工事はWIKAが担当。
運転開始後、長期メンテナンス契約に基づいて遠隔監視や常駐技師の派遣を含めたGTCC発電設備の保守・管理を支援するでつ。

2006年にインドネシア初となるM701F形ガスタービン2基をチレゴン(Cilegon)GTCC発電所に納入して以来、2011年にムアラカラン発電所、2012年にタンジュンプリオク(Tanjung Priok)発電所にも、それぞれM701F形ガスタービンを2基納入。

 本年初めには、タンジュンプリオク発電所増設プロジェクト(Jawa-2プロジェクト)向けにM701 F形ガスタービン2基を中核とする出力88万キロワット級のGTCC発電設備をフルターンキー契約で受注。

PLN関係者からは「今回の受注はMHPSが過去数十年におよぶガスタービン供給を通じてPLNとの良好な関係を維持している表れであり、インドネシア国内で最も重要なジャワ-バリ系統に電力を供給することになる」とのコメントをいただいたでつ。

GTCC発電は、ガスタービンでの発電に加え、その高温排ガスを利用して蒸気タービンでも発電ができる高効率発電システム。

インドネシアにおいて、GTCC発電設備を含めた大型ガスタービンのシェアでトップを誇ってるでつ。

今後も、インドネシアをはじめ世界の電力市場で、エネルギーの有効利用とCO2の排出削減に貢献するGTCC発電設備の受注活動を一層積極的に展開していくでつ。

車への搭載は…

ガスタービンエンジンを搭載した自動車のこと。
1950年代には、レシプロエンジンに代わる次世代エンジンとして各社がこぞって開発に乗り出したけど…

だけどHVへ発電用としての活用が期待されているでつ