富士電機技報

第93巻第3号（2020年9月）

特集 低炭素社会実現に向けた富士電機の発電プラント事業

企画意図

気候変動抑制に関する国際的な枠組みである「パリ協定」の発効以降、世界で“脱炭素”の動きが加速し、温室効果ガスを排出しない再生可能エネルギー市場がグローバルに拡大しています。国内では、エネルギー基本計画によるエネルギーミックスの実現に向けた取組みに加え、電気の供給体制を強く持続的なものにする取組み「エネルギー供給強靱化法」が2020 年 6 月に成立しました。
本特集では、富士電機の発電分野における最新のトピックスや技術を通じて、強靱（きょうじん）かつ持続可能な電気供給体制の確立や低炭素社会実現に向けた取組みを紹介します。

〔特集に寄せて〕低炭素社会のための地熱資源の開発

海江田 秀志
一般財団法人 電力中央研究所首席研究員　工学博士　日本地熱学会　会長

〔現状と展望〕低炭素社会実現に向けた富士電機の発電プラント事業の現状と展望

堀江　理夫　・　上野　康夫　・　北西　啓一

世界の電力需要は2040 年頃まで年率1% 前後で伸長し続けるという予想がある一方、地球温暖化対策として、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの電源開発が急速に増えてきている。今後“持続可能な発展シナリオ”として、「パリ協定」における共通の目標（温度上昇2 ℃以下）到達に向け、新たな政策や施策が各国から展開されている。富士電機は、“豊かさへの貢献”“創造への挑戦”“自然との調和”を経営理念に掲げ、エネルギー・環境事業で持続可能な社会の実現に貢献していくことを経営方針の柱の一つに据えている。発電プラント事業分野は、脱炭素社会実現への貢献として、エネルギーミックスの実現や、エネルギーインフラの強靭（きょうじん）化に向けて取り組んできた。本稿では、富士電機が取り組んでいる低炭素社会実現に向けたエネルギー分野を中心に、代表的な貢献事例を取り上げ、現状と展望を述べる。

インドネシア・ムアララボ地熱発電所

服部　康之

富士電機のインドネシアにおける地熱発電所のシェアは約50％を占め、同国の電力関係者から高い評価と信頼をいただいている。2019 年 12 月に営業運転を開始したインドネシア・スマトラ島に納入したムアララボ地熱発電所（発電容量 85.26 MW）は、住友商事株式会社と現地エンジニアリング会社のPT.Rekayasa Industri がコンソーシアムを組織し、PT.Supreme Energy Muara Laboh から一括請負工事契約として受注した。住友商事株式会社の下、富士電機はテクニカルリーダーとしてプラント全体のエンジニアリングを推進したほか、蒸気タービン、発電機、電動機、制御盤などを納入した。

大型の水力発電所向けハイブリッドサーボシステム

磯野与 志雄　・　笹川　剛

老朽化した水力発電設備の更新工事において、20 MW を超える大容量水車に対し、初めてハイブリッドサーボシステム（HSS）を導入した。富士電機と電源開発株式会社は、共同開発した“HSS による入口弁操作”と“アキュムレータ複合制御”の導入により、システム構成の簡素化、保守の合理化、信頼度向上を図り、従来に比べてHSS 適用範囲の拡大とコストダウンを可能にした。この改良技術は、再生可能エネルギーである水力発電の発展に大きく貢献できるものと認められ、令和元年度新エネルギー財団会長賞を受賞した。

国内最大級の蓄電池併設型メガソーラー発電所

椎橋　哲也　・　名塚　武洋　・　佐藤　智希

東急不動産株式会社、三菱 UFJ リース株式会社と日本グリーン電力開発株式会社が共同出資するGPD すずらんソーラー株式会社から、富士電機が一括請負契約にて受注し、2020 年 2 月にすずらん釧路町太陽光発電所の建設が完了し、商業運転を開始した。自然変動電源である太陽光発電は、主に日射量によって出力が大きく変動し、電力系統の周波数変動や電圧変動などに影響を及ぼすことが懸念されている。富士電機は、これまで培ってきた出力変動抑制技術と蓄電池設備を用いることにより、電力会社が示す出力変動緩和対策の基準を満足することができた。

韓国向けりん酸形燃料電池

川上　幸次 　・　堀内　義実

韓国では、燃料電池を含む新エネルギーも対象とする「再生可能エネルギー利用割合基準制度」（RPS）が採用されており、燃料電池の導入が拡大してきている。富士電機がターゲットとする韓国中小規模発電事業者向けりん酸形燃料電池に必要な仕様として、韓国の燃料ガスへの対応、設置面積の削減と現地工事の簡素化、寒冷地対応があり、これまでの研究・開発、運用を通じてこれらの仕様を実現している。また、遠隔監視による安定稼動と国内の長時間運転実績に基づく高信頼性を獲得している。これらの特長を生かし、サウナなど温浴施設への導入が進んでおり、今後の拡大が期待されている。

日本初の内陸型大型 GTCC（ガスタービンコンバインドサイクル発電）プロジェクト
―発電機現地製作技術―

谷藤　　怜　・　中山　大樹　・　水本　貴之

富士電機は、日本初となる内陸型大型ガス火力発電設備である株式会社コベルコパワー真岡 真岡発電所に、コンバインドサイクル発電設備一式を一括請負工事として受注し、ガスタービン用発電機 2 台と蒸気タービン用発電機 2 台を納入した。内陸部への発電所の建設であるため、特に発電機は内陸輸送による道路の許容荷重や輸送寸法制限により、完成状態で輸送することができない。そこで、内陸輸送を可能とするために、固定子分割構造のような新構造の採用だけでなく、現地製作における製造技術を確立したことにより、内陸部への設置に対応可能な発電機の現地製作を可能にした。

オンラインガス分析による回転機固定子巻線の劣化診断

中山　昭伸 　・　石井　佑一

回転機の固定子巻線絶縁は、運転中の電気や機械、熱、環境などの複合ストレスによって経年劣化する。特に、固定子巻線の絶縁表面が劣化すると腐食性ガスが発生する。その結果、回転機内部の金属部品が破損し、突発的な事故になる場合がある。これを解決するため富士電機は、簡便な測定システムによって腐食性ガスを定量測定し、固定子巻線絶縁の表面の劣化度を判定する手法を確立した。このオンライン（運転中）ガス分析に従来のオフライン（停止中）の点検を組み合わせて、より多面的で緻密な評価診断が可能となり、絶縁劣化の状態をタイムリーかつ正確に把握することができる。

高速増殖原型炉もんじゅにおける燃料体取出し技術

古賀　和浩

高速増殖原型炉もんじゅは、現在、廃止措置の第1段階である燃料体取出し期間にある。燃料体取出しでは、富士電機が納入した燃料取扱設備が使用され、燃料体の処理などが予定どおり行われた。富士電機は、事業者のJAEA に技術員を派遣するなどの技術支援を行い、未経験の事象を克服しながら完遂に貢献した。また、燃料体取出しの実施により、その技術を実証した。今後も、燃料取扱設備の実機運転データを継続して取得する予定である。実機運転データを評価し、低炭素社会を担う新型炉として次期高速炉の当該設備の設計に反映することで、高速炉開発への貢献が期待できる。

先進固化技術“SIAL®”による放射性廃棄物処理

関根　伸行　・　見上　　寿　・　小野崎 公宏

放射性廃棄物処理の固化材として、セメントに比べて物理的、化学的に安定であり、放射性核種や重金属などの閉じ込め性が高いジオポリマーが注目されている。富士電機は、ジオポリマーを用いた先進固化技術“SIAL^®”の国内適用に向けて、原子力発電所で発生したフィルタスラッジおよび使用済みイオン交換樹脂を用いた実証試験を国内で初めて実施した。放射性廃棄物を40 wt% まで充塡した固化体の圧縮強度は、埋設処理に要求される値よりも高いことを確認した。また、代表的な放射性核種の分配係数は、埋設施設の設定値を満足する良好な結果であることを確認した。

新製品紹介

LAN 式回転機故障予兆監視システム「Wiserot」

税所　俊治

生産ラインで稼働しているモータやファン、ポンプ、ブロワなどの機械設備が突発的に故障すると、復旧までに数時間から数日間を要する事態となり、その間の生産停止による莫大（ばくだい）なロスコストが発生する。このような突発故障を未然に防ぐため、モータをはじめとした機械設備の異常振動を監視する予防保全の取組みが増えている。また、近年、企業や事業所では、保全業務にIoT（Internet of Things）技術の導入を上位方針とすることも増え、その施策として振動計測に取り組む事例も拡大している。しかし、振動計測を保全業務に取り入れたくても、保全担当者自身が注意や危険などの判定基準値となるしきい値を設定するのは非常に困難であり、導入に踏み込めないケースも多い。回転機故障予兆監視システム「Wiserot」は回転機メーカーである富士電機の故障予兆監視のノウハウを集約していて、担当者の困り事を解決するシステムである。富士電機は、従来よりも高い分解能で精密診断したいというニーズに対応するため、従来の無線式 Wiserot と併用が可能で、大容量データが扱えるLAN 式 Wiserot の提供を開始した。

こんなところに富士電機

インドネシア・スマトラ島西部の地熱発電所建設プロジェクトに参画

自動販売機が小型の売店に「マスク自販機」を神戸の病院に設置

略語・商標

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