ガスタービンの設置環境における対応技術

ガスタービンも温暖化ガスもだけど設置環境にも配慮が必要。
ガスタービンは，高効率かつ環境負荷の低い原動機として，事業用，産業用発電設備，コジェネ設備原動機として導入は拡大。

ガスタービン複合サイクル発電プラントでは，ガスタービンの入口温度の上昇と大型化により，発電端効率は低位発熱量ベースで 59 % を上回り，
産業用コジェネプラントでは，総合効率 80 % を上回る
また，ガスタービンの排出ガスは，乾式低エミッション 燃焼技術の実用化により，大幅に低減したでつ。




今後，温室効果ガス削減による地球温暖化抑制が重要課題であるでつ。
ガスタービンに対しては，原単位当りの二酸化炭素排出量をさらに削減するために，高温高圧化が進められていでつ。
さらに，燃焼排ガス中の CO2 を回収して地中に固定化することが，世界各地で検討されているでつ。

効率的にガスタービンから回収する方法について様々なアイデアが検討されているでつ。
また，石油，ガス資源の需要は，発展途上国の成長により今後とも増大する一方，供給量は大幅に増えることは無いと予想され，
資源争奪の激化や価格上昇が懸念され，代替燃料の利用が拡がると考えられるでつ。

特に，ガス化プロセスの普及により，石炭やバイオマスなどの固体燃料をガスタービンに利用できることになり，
燃料の選択肢が広がり，新たな低エミッション燃焼技術の開発が必要となるでつ。

以上のように，今後の社会のニーズに応える高効率かつ環境負荷の低いガスタービンシステムの実現には，低エミッション燃焼技術のさらなる高度化が必要。
特にコンバインド化だなぁ～

火力発電には、大きく2つの方式があります。燃料を燃やして水を沸騰させ、発生した蒸気により発電機を回す方式。
燃料を燃やして発生させた高温・高圧の燃焼ガスにより発電機を回す方式。
これらの方式の弱点は、いずれもタービンを回した後の蒸気や燃焼ガスが持つ熱が捨てられてしまうこと。

この捨てられる熱を減らす技術がコンバインドサイクル発電。
コンバインドサイクル発電は、ガスタービンによる発電とスチームタービンによる発電を組み合わせた発電方式。
コンバインドサイクル発電の特徴は…

熱効率が高いこと。

コンバインドサイクル発電の熱効率は、ガスタービンへの導入温度が1300℃級で約55%、1500℃級で約59%に達しています。
ガスタービンでは61%が排熱になるでつが、20％がスチームタービンで回収されるため、ガスタービンからの39%と合わせ、全体の熱効率は59%に向上。
従来型の火力発電における40%強を大きく上まわっているでつ。

起動・停止時間が短いこと。
コンバインドサイクル発電設備は、急速起動が可能なガスタービンと小型のスチームタービンの組み合わせで構成されているので短時間での起動・停止が可能。
電力需要にもすばやく対応することができるでつ。
起動から定格出力に達するまでの時間を同じ1000 MW級で比較した場合、従来型のスチームタービンのみの火力発電の約3時間に対し、
コンバインドサイクル発電では約1時間。

温排水量が少ないこと。
スチームタービンを回すために使われた蒸気は、海水を使って冷やされ、水に戻るでつ。
蒸気を冷やした後の海水は、取水時よりも水温が上昇した状態で海に戻されることから、温排水と呼ばれているでつ。
スチームタービンのみの火力発電では、燃料を燃やして得られる熱の80～90%が蒸気になるでつが、コンバインドサイクル発電では50%程度しか蒸気にならないでつ。
出力が同じスチームタービンのみの火力発電と比較すると、コンバインドサイクル発電の温排水量は5～6割程度になるでつ。

コンバインドサイクル発電の効率の向上には、ガスタービン入口のガス温度を上昇させることが有効。
耐熱合金やセラミックスなどの材料開発、タービン翼の冷却方式の開発などにより、1600℃級の発電設備の建設が進められ、さらに1700℃以上の高温での運転を
可能にする技術革新が進行中。

まだまだ課題は多いけど、その課題を克服していってるでつ。