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火力発電で効率世界記録、コンバインドサイクルで62.22% (陰山遼将...

火力発電で効率世界記録、コンバインドサイクルで62.22% (陰山遼将,[スマートジャパン])

 米国のGEとフランスのEDF(フランス電力)は2016年6月17日(現地時間)、フランス北部のブシャンでGE製のガスタービンを用いたコンバインドサイクル方式の「ブシャン火力発電所」が稼働を開始したと発表した。同発電所では送電端効率62.22%を達成し、世界最高効率のコンバインド・サイクル発電所としてギネス世界記録に認定されたという。

 ブシャン火力発電所は天然ガスを利用して、フランスの一般家庭約68万世帯の仕様電力量に相当する60.5万kW(キロワット)の発電を行う計画だ。同発電所が採用するコンバインドサイクル方式は、ガスタービンを利用する発電機から得た動力と、ガスを燃焼させるときに発生する熱の両方を利用して発電する。このシステムを担うガスタービンにGEの新型ガスタービン「9HA」を採用した(図1)。

 GEのHAガスタービンのコンプレッサーは、大型飛行船を約10秒で膨らませられる送風能力を持つ。ガスタービンのブレード(羽根)の先端は音速の1.5倍に相当する時速1931km(キロメートル)の速度で回転する。

 こうした性能を持つ9HAの採用により、ブシャン火力発電所のコンバインド・サイクル発電システムは、高い発電効率を実現するだけでなく、発電所の出力を未稼働状態から30分以内にプラント定格出力まで引き上げることが可能だという。

 電力会社は柔軟性のある火力発電所を持つことで、系統に接続された再生可能エネルギーによる発電設備の出力が天候で変化した場合にも対応しやすくなる。EDFはこうした最新鋭の火力発電所を整備することで、再生可能エネルギー電源の接続拡大に対応していく考えだ。

中部電力の「西名古屋火力発電所」に採用

 コンバインド・サイクル方式の火力発電所は、海外だけでなく日本国内でも導入が進んでいる。GEの9HAは50Hz地域に対応する製品だが、同社では米国やアジアなど60Hz交流を利用する地域用向けとして、9HAより小型のガスタービン「7HA」も開発している。7HAは現在、設備更新工事を進めている中部電力の「西名古屋火力発電所」(愛知県海部郡飛島村)に導入される予定だ。

 西名古屋火力発電所は1970年に稼働を開始した歴史ある発電所だが、設備の老朽化から2013年11月で一度全ての発電機を廃止している。当初は設備更新を行って2019年度から再運転を再開始する予定だったが、浜岡原子力発電所の停止を受けて運転開始時期を2017年に前倒している。

 現在、新たに建設している発電設備は液化天然ガス(LNG)燃料とする7号系列で、発電出力は237万6千kWを見込んでいる。7-1号機と7-2号機の2つで構成され、それぞれガスタービン3基と蒸気タービン1基を組み合わせた多軸式コンバインドサイクル発電方式を採用する。これにGEの7HAが利用される予定だ。発電効率はブシャン火力発電所と同じく62%程度を目指して開発が進められている。7-1号機は2017年9月から、7-2号は2018年3月の営業運転開始を予定している(図2)。


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