新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「脱炭素社会実現に向けた省エネルギー技術の研究開発・社会実装促進プログラム」(助成事業)で株式会社馬渕工業所、東京大学生産技術研究所(東京大学)、宮城県産業技術総合センター、京都大学大学院工学研究科(京都大学)、イーグル工業株式会社は、廃熱を使った有機ランキンサイクル(ORC)発電システムに、最大約10kWh超のリチウムイオン電池(LIB)を搭載した制御システムの構築に成功した。
今回開発した「独立型ORC発電システム(5kW級)」は、世界最高の発電効率と省エネルギー化を実現するとともに、LIBに蓄電された電気を起動電力として使用するなど系統連系を必要としないオフグリッド運転を標準とし、いつでも充放電ができる装置として事業継続計画(BCP)対策となる運用が可能となった。
同システムは、工場から排出される未利用熱を活用する発電・蓄電システムとして、脱炭素社会実現に貢献していく。あわせて災害時などの電力喪失時においても独立して発電・蓄電し、導入先のBCP対策や復元力(レジリエンス)性の高さで社会貢献できることが期待れる。
東日本大震災以降、地熱・温泉熱・産業系廃熱などの未利用廃熱を活用した有機ランキンサイクル(ORC)発電システムが注目を集めている。
2023年3月に終了したNEDOの「戦略的省エネルギー技術革新プログラム」の実用化フェーズで、馬渕工業所は工場の未利用廃熱の活用策として要素技術を開発し、同年7月に採択されたNEDOの「脱炭素社会実現に向けた省エネルギー技術の研究開発・社会実装促進プログラム」で実証フェーズを進めている。
同システムの開発では、80℃の廃温水を想定した運転により4kW以上の電力のLIBへの充放電制御や設計値での85℃から60℃程度までの温度変化への追随、発電電力の充放電制御を可能とした。
実証試験では鈴木工業株式会社(仙台市若林区)の協力のもと工場内での試験運転を行い、設計値よりも低い55℃程度の廃熱温度帯で、同システムで作った電力のLIBへの充放電制御も確認している。
馬渕工業所は、同事業で得た成果を踏まえ京都大学、イーグル工業との協働による膨張機摺動部の改善により、高効率で耐久性・信頼性のあるORC発電システムの製品開発を行う。
一方、2025年度の「独立型ORC発電システム(5kW級)」の事業化に向け、2024年度に社会実装による実証実験機を5台程度、熱源別の廃熱所有事業所で稼働させ、製品化に向けた開発を進める。<新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)>
今回開発した「独立型ORC発電システム(5kW級)」は、世界最高の発電効率と省エネルギー化を実現するとともに、LIBに蓄電された電気を起動電力として使用するなど系統連系を必要としないオフグリッド運転を標準とし、いつでも充放電ができる装置として事業継続計画(BCP)対策となる運用が可能となった。
同システムは、工場から排出される未利用熱を活用する発電・蓄電システムとして、脱炭素社会実現に貢献していく。あわせて災害時などの電力喪失時においても独立して発電・蓄電し、導入先のBCP対策や復元力(レジリエンス)性の高さで社会貢献できることが期待れる。
東日本大震災以降、地熱・温泉熱・産業系廃熱などの未利用廃熱を活用した有機ランキンサイクル(ORC)発電システムが注目を集めている。
2023年3月に終了したNEDOの「戦略的省エネルギー技術革新プログラム」の実用化フェーズで、馬渕工業所は工場の未利用廃熱の活用策として要素技術を開発し、同年7月に採択されたNEDOの「脱炭素社会実現に向けた省エネルギー技術の研究開発・社会実装促進プログラム」で実証フェーズを進めている。
同システムの開発では、80℃の廃温水を想定した運転により4kW以上の電力のLIBへの充放電制御や設計値での85℃から60℃程度までの温度変化への追随、発電電力の充放電制御を可能とした。
実証試験では鈴木工業株式会社(仙台市若林区)の協力のもと工場内での試験運転を行い、設計値よりも低い55℃程度の廃熱温度帯で、同システムで作った電力のLIBへの充放電制御も確認している。
馬渕工業所は、同事業で得た成果を踏まえ京都大学、イーグル工業との協働による膨張機摺動部の改善により、高効率で耐久性・信頼性のあるORC発電システムの製品開発を行う。
一方、2025年度の「独立型ORC発電システム(5kW級)」の事業化に向け、2024年度に社会実装による実証実験機を5台程度、熱源別の廃熱所有事業所で稼働させ、製品化に向けた開発を進める。<新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)>