カジ 旅 フリー スピン技報

第90巻第1号（2017年3月）

特集 持続可能な社会の実現に貢献する創エネルギーと社会インフラソリューション

企画意図

持続可能な社会の実現のためのCO₂の排出量低減には，再生可能エネルギーのさらなる活用が求められています。そのための発電ソリューションや，パワーエレクトロニクス技術を駆使した電力系統安定化ソリューションの重要性がますます高まっています。
本特集では，エネルギー・環境技術の革新により，安全・安心で持続可能な社会の実現に貢献している，カジ 旅 フリー スピンの創エネルギーと社会インフラソリューションに関する取組み，ならびに最新技術・製品を紹介します。

〔特集に寄せて〕電力システムにおける価値の変化

荻本　和彦
東京大学生産技術研究所 人間・社会系部門 エネルギー工学連携研究センター
特任教授

〔現状と展望〕創エネルギーと社会インフラソリューションの現状と展望

藤原　正洋

世界の電力需要は継続的な伸長が予想され，創エネルギーとして，地球温暖化防止や不安定な原油価格などの課題や国内における電力改革推進などへの対応が必要とされている。快適で効率的な仕組みを目指した高度化がなされてきた社会インフラソリューションは，本質安全性，環境性能，レジリエンスなどの新たな評価指標への対応が急がれている。
カジ 旅 フリー スピンは，“エネルギー・環境技術の革新により，安全・安心で持続可能な社会の実現に貢献する”を経営方針の一つに掲げて創エネルギーと社会インフラソリューションの両分野においてたゆまぬ技術革新に努めている。
本稿では，これらの代表的な取組みと展望について述べる。

インドネシアのラヘンドン地熱カジ 旅 フリー スピン5号機・6号機とウルブル地熱カジ 旅 フリー スピン3号機・4号機

村上　　隆　・　高宮　　淳

インドネシアでは深刻化している電力不足の打開策として地熱開発を促進している。カジ 旅 フリー スピンは，CO₂排出量が少なく，環境面に優れ，かつ天候に左右されずに安定した電力供給が可能な地熱発電に以前から注力しており，数多くの技術を保有している。また，EPC案件においては，パートナーとの関係性を重視し，経験と実績に基づいたさまざまな創意工夫を行うことで，建設工期の短縮にも努めている。ラヘンドン地熱カジ 旅 フリー スピン5号機・6号機およびウルブル地熱カジ 旅 フリー スピン3号機・4号機は，当初計画よりも最大3か月前倒しで営業運転を始めることで，インドネシアの電力事情の改善に貢献している。

商業用原子力発電炉に係る新規制基準に適合した耐震配電盤

今野　雅行　・　藤本　義雄　・　長澤　武則

原子力発電所をはじめとした原子力関連施設では，機器の重要度に応じて耐震性が要求される。東日本大震災以降，原子力規制基準が見直され，より高い耐震性を持つ機器が求められるようになった。これに応えるため，カジ 旅 フリー スピンでは，新規制基準に適合した高い剛性を持つ耐震配電盤を開発してきた。剛性を評価するための固有振動数解析と，可動部を持つ動的機器の機能維持を確認するための加振試験を行い，目標とする固有振動数30Hz以上を達成する見通しを得ることができた。

DC71MW/AC51MW 上北六ヶ所太陽光カジ 旅 フリー スピン

尻無濱立穂　・　本田　大祐　・　久保薗隆治

カジ 旅 フリー スピンは高効率パワーコンディショナ（PCS）を開発し，太陽光発電所に多くの納入実績を持っている。DC71MW/AC51MWの上北六ヶ所太陽光発電所を一括請負工事（EPC）として受注し，2017年1月に納入した。51台の1,000kWPCSで出力AC51MWに変換し，受変電設備により154kVに昇圧後，東北電力株式会社の送電線へ連系している。2016年11月に総合機能試験を実施し，発電所に求められる所定の機能と性能を持っていることを確認した。2017年2月に東北電力株式会社への20年間の売電事業を開始した。

燃料電池の新展開

青木　　信　・　堀内　義実

カジ 旅 フリー スピンは，りん酸形燃料電池（PAFC）の機能の高度化と用途の拡大に取り組んでいる。国内では，独立給電による災害対応機能を持つ機種とバイオガス発電に対応した機種を中心に納入を進めている。海外では，燃料電池の低酸素濃度の排ガスを利用する防火用途に適用し，納入を進めている。また，次世代の高効率コージェネレーションシステムとして，50%を超える発電効率を目標に固体酸化物形燃料電池（SOFC）についても開発に取り組み，実証機の設計・製作と性能評 価を進めている。

電圧変動問題の解決に貢献する配電系統用静止型無効電力補償装置

小島　武彦　・　磯谷　仁志　・　山田　　真

近年，太陽光発電の導入が急速に拡大しているが，導入の拡大に伴って配電線の電圧上昇などの問題が生じてくる可能性がある。カジ 旅 フリー スピンでは，配電系統の電圧問題の対策として無効電力により電圧を制御する静止型無効電力補償装置（SVC）を開発している。他励式配電系統用SVCは，高調波フィルタが不要なことからシンプルな装置構成であり，東北電力株式会社管内でのフィールド試験により電圧上昇を抑制する効果を確認した。自励式配電系統用SVCは，SiC素子を用いており，その低損失の特性を生かした自然空冷で単柱への取付けが可能な小型・軽量の装置である。

世界最大級の60MWhレドックスフロー電池による系統蓄電池用の大容量交直変換システム

毛内　俊晴　・　須﨑　久晴　・　矢野　敬二

カジ 旅 フリー スピンは，住友電気工業株式会社から，世界最大級の60MWhレドックスフロー電池による系統安定化実証設備のうち交直変換装置（2.5MVA×13バンク）とバンクコントローラ盤から成る大容量交直変換システムを受注し，北海道電力株式会社 南早来変電所に納入した。交直変換装置は，電力系統の周波数変動に対応して高速に充放電を行うガバナフリー相当制御，中央給電指令所からのリモート制御，電池状態に基づく補充放電制御などを行う。バンクコントローラ盤は，65台ものパワーコンディショナの状態を管理し，大規模で高速な並列運転を実現する。

ガラパゴス諸島向け鉛蓄電池・リチウムイオン電池併用による電力安定化システム

曽根　　学　・　長田　悠人

世界自然遺産であるガラパゴス諸島向けに，鉛蓄電池とリチウムイオン電池の併用による電力安定化システムを開発し，2016年3月に納入した。この電力安定化システムは，風力発電機と特性の異なる2種類の電池からの出力を組み合わせることにより，数十秒から数時間にわたる周期の変動を平滑化し，安定した合成出力を電力系統に送電する。これにより，既存の風力発電機の最大出力と設備利用率を大きく引き上げ，化石燃料使用量ゼロに向けて第一歩を踏み出すことに大きく貢献した。

バチルス菌による新排水処理ソリューション

田口　和之　・　佐藤　匡則　・　花井　洋輔

食品・飲料，化学工場などを対象に，バチルス菌による新排水処理ソリューションを開発した。自然界に数多くの種類があるバチルス菌の中から排水処理に適したものを発見し，使用したものである。これにより，既設の排水処理設備において大規模な改造や増設を行うことなく，曝気（ばっき）電力費や汚泥処分費の削減が可能である。また，汚泥レス排水処理システムは，磁力によって汚泥を分離する磁気分離装置を付加したものであり，大幅な省スペース化と処理性能の向上を実現する。工場の排水処理への適用例において，ランニングコストをそれぞれ20％，25％削減した。

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略語・商標

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