更新日:2023.03.10

水素発電・ガスタービン

2023.03.10、川崎市の臨海部に液化水素基地建設を発表。
2020.07.21、川崎重工、大林組は『マイクロミックス燃焼』技術を活用した、
水素専焼ガスタービンの技術実証試験に成功したと発表。
2017年12月、大林組と川崎重工業は神戸ポートアイランドにおいて、
水素発電による実証実験施設を完成させ2018年1月より運転を開始、2月より送電を開始します。
実証実験は水素のみで発電する専焼発電と水素と天然ガスによる混焼発電で行われます。
ちなみに、ガスタービンは水素を燃やして発電するタイプでトヨタのミライの発電システムとは違います。

水素発電・ガスタービン

ガスタービンのメリット・デメリット

メリット	回転軸と出力軸が同軸なのでロスが少なく高出力が得られる。ラジエーター等の冷却装置をそれほど必要としないので、出力の割にはコンパクト。水素のみで発電している時はCO2を排出しない。ガスタービン自体は天然ガスや水素、灯油・軽油・ガソリンなどの燃料が使えます。
デメリット	製造やメンテナンスには高い技術力が必要で料金がお高め。ハンパな出力の時は燃費が悪い。夏季などは発電能力が低下してしまう。液化水素を使う場合、着霜してしまう為、徐霜の為に運転停止が必要になる。水素をどこで、どうやって調達するのかにより、そこでCO2が排出されてしまう。

今回の実証実験では天然ガス発電用のガスタービンを改良して、
水素のみの専焼と水素と天然ガスを混ぜて燃やす混焼とのどちらも試すようです。
ちなみに、とうぜんの事ながら混焼の場合はCO2は排出されます。

ガスタービンっと言うと

こちらは航空機のジェットエンジン、
ガスタービンとは航空機のジェットエンジンと原理は同じです。

航空機のジェットエンジンは空気を取り入れる為のファンが大きいのが特徴です。
上図で言うと左から入った空気は高圧コンプレッサで圧縮され、
燃焼室で燃料と混ぜ合わせて燃焼。
排気ガスを利用して高圧と低圧のコンプレッサ(ターボ)を回します。
ターボの回転力はシャフトを伝って前側(左)にある高圧・低圧コンプレッサを回します。
ここでジェットエンジンは推力を得る代わりに熱エネルギーを空気中に捨てていますが、
水素ガスタービンはその排熱も利用します。

水素発電・ガスタービンがあるのは

もちろん、この一か所で全ての電力を賄うのはムリなので、
このような施設を30～50ヵ所作り地産地消で使えればいいのではないでしょうか。
その場合の水素の供給もタンクローリーだけでなくパイプラインを敷設するとさらに効率的だと思います。

水素CGS

発電システム	ガスタービン
発電量	１MW
用途	発電＆排熱利用
建設費	20億円

液化水素基地

川崎市の臨海部に液化水素基地

2023.03.10、川崎市が、ＪＦＥスチール東日本製鉄所京浜地区の跡地に
液化水素の受け入れ基地を整備する計画を発表。
民間企業3社が商業化に向けて取り組む国レベルの実証プロジェクトの一環で、
全国初の大規模な受け入れ基地となる。
プロジェクトを担う３社は、エネオス、日本水素エネルギー、岩谷産業。