MHI:年内に水素ガスタービン発電実証 MHI: Hydrogen gas turbine power generation to begin within the year 三菱重工:年內開始氫燃氣渦輪發電

Hydrogen Park to validate hydrogen-GT technologies - Gas Turbine World

MHI:年内に水素ガスタービン発電実証
MHI: Hydrogen gas turbine power generation to begin within the year
三菱重工:年內開始氫燃氣渦輪發電

ーGTCC発電プラントで水素混焼を開始ー

ー3Dプリンターで水素ガスタービン製作ー

日経クロステック(xTECH)掲載記事からサマリーをお届けします。

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MHI「高砂水素パーク」:

ーMHI水素技術の総合実証施設(兵庫県高砂市)ー

202311月、大型ガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電プラントで水素混焼試験を開始する(図1

水素混焼試験を開始:

まずは、水素含有率(天然ガスとの体積比、混焼率)30%から開始。

実機検証を通じて、’MHI製品の信頼性’を、いち早く世界に示す。

図2 GTCC発電プラント

大型ガスタービン:コンバインドサイクル(GTCC

発電プラント:

1.GTCCは、ガスタービン発電に加え、’発電排熱を利用して蒸気を造る発電方式’のこと。

2.発電排熱で蒸気タービンを回す。さらに発電、エネルギー効率を高める。

ガスタービンの燃焼温度が高いほど、蒸気タービン側の発電効率が向上する。

発電効率64%を実現:

同社が高砂水素パーク内に保有するGTCC

ガスタービン入口温度1650℃で、最高クラスの大型ガスタービン「JAC形」を搭載(図2)。

発電効率64%を実現した。

図3 JAC形ガスタービンの内部構造

コストを抑えCO2減:

ガスタービン発電での水素燃料転換は、天然ガス発電設備をそのまま流用可能(図3

水素供給設備など最小限の設備投資で済む。

コストを抑え既設発電所のCO2排出量を減らせる。

JAC形ガスタービンの場合:

燃焼温度が高いJAC形ガスタービン。

混焼率を高めるために燃焼器改良が必要だ。

1.水素を混焼すると、燃焼器で火炎が逆流する。

2.その熱で、燃料と空気を送り込むノズルが溶けてしまうのだ。

3.水素燃焼速度が、天然ガスより速いため起こる。

図4 マルチクラスター燃焼器

金属3Dプリンターで製造:

「マルチクラスター」方式

三菱重工は、水素混焼率を高めるために、ノズル本数を大幅に増やした「マルチクラスター」方式を考案(図4)。

既に新燃焼器開発を完了し、実証開始のめどが立った。

3Dプリンターでノズル制作

この方式では、ノズル1本当たりの燃料流量を下げて流速を高める。

燃焼温度や発電効率を維持しつつ、火炎逆流を抑制。

マルチクラスターの複雑なノズル形状を、3Dプリンターで試作。

2024年、この燃焼器を搭載したガスタービン「H-25形」で、水素100%(専焼)試験を予定している。

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/08539/

図1 高砂水素パーク

高砂水素パーク:世界最大級の水素製造能力

ニュースイッチ掲載記事からサマリーをお届けします。

三菱重工業

「高砂水素パーク」を本格稼働させた。

水素製造から発電までの技術を一貫して検証する。

水電解装置による水素製造:

ガスタービン実機での水素混焼・専焼を、2024年までに検証する。

脱炭素の手段の水素ガスタービンの早期商用化につなげる。

世界最大級の水素製造能力…三菱重工が実証施設「高砂水素パーク」稼働

水素の製造・貯蔵・利用:

製造エリア:

毎時1100ノルマル立方㎥。’世界最大のアルカリ水電解装置’が稼働した。

同装置はノルウェーのハイドロジェンプロ製。

貯蔵エリア:

製造した水素を、総容量3万9000ノルマル㎥の設備に貯蔵。

利用エリア:

年内に、出力45万kwの大型製品で30%の混焼発電を検証。

2024年、4万kwの中小型製品で専焼実証を計画。

分散・クリーン電源として都市部への安定エネルギー供給にも貢献

水素製造の新技術

ー自社技術で開発を進める固体酸化物形電解セル(SOEC)ー

水電解装置などを検証・実証中。

https://newswitch.jp/p/38640