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川重、ガスタービン自家発と太陽光、蓄電池を協調制御

2021/07/20 22:05
工藤宗介=技術ライター
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蓄電ハイブリッドシステムの模式図
蓄電ハイブリッドシステムの模式図
(出所:川崎重工業)
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余剰電力蓄電のイメージ
余剰電力蓄電のイメージ
(出所:川崎重工業)
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明石工場に設置した太陽光パネル
明石工場に設置した太陽光パネル
(出所:川崎重工業)
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同社製高効率ガスタービン「M1A-17D」
同社製高効率ガスタービン「M1A-17D」
(出所:川崎重工業)
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 川崎重工業は7月19日、同社明石工場(兵庫県明石市)のガスタービンによる自家発電設備に、リチウムイオン蓄電池と太陽光発電を組み合わせた蓄電ハイブリッドシステムの実証試験を5月から開始したと発表した。実証期間は2021年度中。

 同システムは、ガスタービンの排熱を利用した熱供給と、太陽光発電やガスタービン発電、蓄電池の充放電により、使用状況に応じた最適なエネルギー供給を実現する。熱需要に合わせてガスタービンを運転した際に発生する余剰電力を蓄電池に充放電することで有効活用する。

 発電機の特性を模擬することで再生可能エネルギーと協調した自立運転を実現する仮想同期発電機制御(VSG)を搭載。系統連系運転と自立運転を無瞬断で切り替え、無停電で電力供給を継続できる。また、電力系統に対して慣性力を供給するため、再エネ主力電力化における電力系統の安定化に貢献するという。

 このほかにも、停電時に蓄電した再エネ電力でガスタービンのブラックアウトスタートが可能。蓄電池システムを監視・制御し、ガスタービンと蓄電池を協調して運用する統括制御装置により、計画値同時同量を実現した。

 実証では、ガスタービンに同社製「M1A-17D」(出力1770kW)を採用。太陽光発電は出力5kW。蓄電池システムは容量35.3kWh、パワーコンディショナー(PCS)の出力は50kW。システムの安全性や運用性についての機能を確認し、VSGを評価する。得られた知見から環境負荷の低減、低炭素・脱炭素の実現に向けた市場ニーズに応える製品・システムを開発し、2020年代中頃の実用化を目指す。

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