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環境活動

人と、地球の、明日のために。

エネルギーをつくる

― エネルギー技術による地球温暖化防止

東芝グループでは、エネルギーの安定供給と地球温暖化防止の観点から、火力発電のCO2排出抑制技術をはじめ、水力、地熱、風力、太陽光など再生可能エネルギーの開発・普及に積極的に取り組むとともに、原子力発電のさらなる安全性の向上に向けて不断の取り組みを行っていきます。

火力発電

ゼロエミッション火力発電への取組み

火力発電は、エネルギーセキュリティーの観点から重要な発電システムですが、CO2排出抑制が大きな課題です。東芝グループでは、「先進石炭火力発電(A-USC)」や「高効率ガスコンバインドサイクル発電」により世界最高レベルの発電効率を実現し、「 CO2分離・回収技術」 とCO2貯留を組み合わせることで、CO2の90%超回収に取り組んでいます。また、CO2を大気中に放出しない技術「超臨界CO2サイクル発電システム」とCO2貯留の組合せにより、CO2の100%回収(ゼロエミッション)の実現をめざします。

「低炭素社会実現に向けた東芝の火力発電」のイメージ
低炭素社会実現に向けた東芝の火力発電

先進石炭火力発電(A-USC)の開発

先進石炭火力発電(A-USC)は700℃級の超臨界圧発電システムを意味します。最新の通常火力発電では、蒸気温度は約600℃ですが、A-USCでは、蒸気条件700℃以上にすることで、大幅な効率向上を可能にし、発電効率46%以上(高位発熱量基準)が期待でき、実用化に向けて開発中です。

■ A-USC 系統図
「A-USC 系統図」のイメージ

高効率ガスコンバインドサイクル発電の実現

「プラント全景イメージ」のイメージ
プラント全景イメージ

コンバインドサイクルは、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた発電方式で、排ガスのエネルギーを活用することにより、従来型の火力発電と比べて、効率に優れ、発電電力当たりのCO2排出量が少ないことが特徴で、世界最高効率62%(低位発熱量基準)を実現しています。

CO2分離・回収技術の着実な実用化

火力発電などの排出ガスからCO2を分離回収する技術の実用化に向け、福岡県の三川パイロットプラントにおける累計8,600時間以上の実証試験を通して蓄積したノウハウを基に、実プラントの計画とその提案活動を進めています。2012年の10月には、佐賀市の「清掃工場バイオマスエネルギー利活用促進事業」向けに、清掃工場で発生する排出ガスからCO2を分離・回収し、当技術の特徴の一つである99%以上の高純度でのCO2回収を実現しています。

超臨界CO2サイクル発電システムの開発

超臨界CO2サイクル発電システムは、燃料を酸素で燃焼し、発生した高温高圧のCO2でタービンを駆動する高効率発電システムで、発電とCO2回収が同時に実現できます。また燃料の燃焼に酸素を用いるため、燃焼による窒素酸化物(NOx)も発生せず、発生したCO2を100%回収できる環境調和型の火力発電システムで、実用化に向けて開発中です。

■ 超臨界CO2サイクル 系統図
「超臨界CO2サイクル 系統図」のイメージ

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【事例】A-USC開発

石炭は世界各地で豊富に産出される化石燃料で、エネルギーの安定供給のうえで重要な燃料です。石炭を効率良く利用するため、東芝はA-USC火力発電の開発に取り組んでいます。A-USCでは利用する蒸気温度を700℃に向上することで、効率を従来より10%程度向上しCO2排出量の低減を図ります。A-USCの実用化には、700℃の高温に耐えられる材料が必要となるため、材料の開発とタービン機器の検証試験を進めています。

■ A-USC蒸気タービン
「A-USC蒸気タービン」のイメージ

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水力発電

東芝グループでは、世界40ヵ国以上に累計で水車と発電機を各約2,000台、58GW以上の水力発電設備を納入しています。

当社は経年劣化した水力発電設備の改修に積極的に取り組んでおります。そのなかで水車改修技術として、高度な流れ解析技術を適用し、水車の高効率化による出力増大などを実現しています。

■ 水車改修技術の一例
「水車改修技術の一例」のイメージ

また、夜間の余剰電力を利用して水を汲み上げ、昼間の電力需要ピーク時に発電する揚水発電システムや系統安定化に寄与する可変速揚水発電システムは、世界トップレベルの技術と実績を有しています。さらに未利用の水力エネルギーの有効活用にも積極的に取り組んでおり、マイクロ水力発電Hydro-eKIDS™も好評をいただいております。また水位変動が大きいダムからの維持放流水を有効に利用するための可変速小水力発電システムも実現しました。今後も大容量から小水力まで幅広いラインナップにより、最も利用されている再生可能エネルギーである水力発電の開発・普及に努めていきます。

■ 可変速小水力発電システムの構成
「可変速小水力発電システムの構成」のイメージ

ダム下流の環境維持のため、洪水時やかんがいを要する時期以外であっても、常に行われている一定量のダムからの放水。

■ マイクロ水力発電Hydro-eKIDS™ 装置選定表
「マイクロ水力発電Hydro-eKIDS 装置選定表」のイメージ

5種類の標準ユニットで1kWから200kWまで適用可能です。
また、約15年の運転実績、46ヵ所75台の納入・受注実績があります。

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2013年度の事例

【事例】海流発電システム開発

我が国沿岸付近を年間を通じて流れる黒潮などの巨大なエネルギーを利用するクリーンな安定電源として、海流発電システムの開発に取り組んでいます。発電装置を海底から係留して海中に浮遊させることで、深い水深を流れる海流に対応し、また船舶、波浪の影響を受けずに安定した運用が可能です。NEDOからの委託研究により、タービン、発電機、送電システム、浮体等の各機器に必要な要素技術の開発を行っています。

■ 水中浮遊式海流発電システム概念図
「水中浮遊式海流発電システム概念図」のイメージ

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地熱発電

東芝グループでは、全世界の地熱発電容量の24%相当の設備を納入しています。地熱源温度特性に応じて、とりわけ高い技術力が要求されるフラッシュ方式において熱エネルギーの有効活用を考えた最適な地熱発電システムを提供します。当社はスーパーローター技術と呼ばれる独自の高耐腐食性技術を蒸気タービンに適用することによって、地熱プラントの腐食環境下においても長期間トラブルなく運転できる技術を有しており、長寿命、高信頼性、高稼働率を実現しています。米ガイザース地熱発電所ではこのスーパーローター技術を適用することによって、、10年間開放点検なしの運転実績があります。

「地熱蒸気タービン」のイメージ

さらに、2MW級小型地熱発電設備Geoportable™の普及も進めており、狭い敷地面積に設置でき、地熱井戸1、2本単位で未利用の地熱エネルギーの有効活用に寄与することができます。またパッケージ型ユニットとすることで計画から運転まで短納期を実現し、早期の投資回収が可能となっております。

「小型地熱タービン発電機」のイメージ
小型地熱タービン発電機

「わいた地熱発電所」のイメージ
わいた地熱発電所

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原子力発電

原子力発電所の安全性向上に向けてたゆまぬ努力を継続

東芝グループでは、原子力発電所の安全性を高める新たな技術の開発を進めています。

日本国内の原子力発電所では、再稼働に向けて、福島第一原子力発電所の教訓を踏まえ、バックアップ発電機や蓄電池などによる電源系の強化、注水システムや外部冷却システムなどによる原子炉冷却系の強化のほか、監視計装の強化、放射能の外部放出抑制などの対策に取り組み、過酷事故の発生防止と影響緩和をめざしています。

■ 再稼動に向けた対策
「再稼動に向けた対策」のイメージ

D/G:ディーゼル発電機、P:ポンプ

また、さらなる安全性向上に向けて、大型航空機の衝突やサイバーテロなどへの対策、重大事故時に水素発生量を低減できる炉心材料の開発などを進め、原子力発電所の安全性向上に向けた、たゆみない努力を継続していきます。

一方、世界での旺盛なエネルギー需要を満たすため、ウェスチングハウス社が静的安全システムを備えた最新型加圧水型原子炉(AP1000™)の新規プラント建設工事を、中国と米国でそれぞれ4基推進中です。

東芝グループは、今後も国内外グループ会社一丸となり、安全な原子力エネルギーの利用拡大に取り組んでいきます。

※静的安全システム:
外部動力を必要とするポンプなどを使用せず、重力など自然の法則を利用して冷却などを行うシステムのこと。

「事故時耐性炉心」のイメージ
事故時耐性炉心

「AP1000™建設工事」のイメージ
AP1000™建設工事 
Photo © Georgia Power Company. All rights reserved.

太陽光発電

発電所から産業・住宅用まで高効率の太陽光発電システムの普及を推進

地球温暖化防止への貢献と限りある化石燃料資源を有効に活用するため、世界各国で太陽光発電の普及が進み、日本でも官民をあげた普及への取り組みが行われています。東芝グループでは、高効率で長期間安定した太陽光発電システムの普及を通し、CO2排出抑制に貢献しています。

産業用太陽光発電システムは、電力会社向けメガソーラー建設で培った経験に加えて、エンジニアリング力や高圧、特高の機器調達など、東芝グループの総合力を活かして、システム構築から施工・メンテナンスまでトータルでサポートを行い、高効率で長期間安定したメガソーラーシステムを提供します。

「たはらソーラー・ウインド共同事業(50MW)」をはじめ最大で100MW級の大規模太陽光発電所を納入し、また、ほかの太陽光発電所EPC(設計・調達・建設)業者向けの太陽電池モジュール販売も拡大しており、CO2の排出抑制に貢献しています。

「苫東安平ソーラーパーク株式会社様ソフトバンク苫東安平ソーラーパーク」のイメージ
苫東安平ソーラーパーク株式会社様
ソフトバンク苫東安平ソーラーパーク

「たはらソーラー・ウインド共同事業様たはらソーラー・ウインド発電所」のイメージ
たはらソーラー・ウインド共同事業様
たはらソーラー・ウインド発電所

「出光興産株式会社様姫路発電所」のイメージ
出光興産株式会社様
姫路発電所

「熊本荒尾ソーラーパーク株式会社様ソフトバンク熊本荒尾ソーラーパーク」のイメージ
熊本荒尾ソーラーパーク株式会社様
ソフトバンク熊本荒尾ソーラーパーク

「250W太陽電池モジュール」のイメージ
250W太陽電池モジュール

住宅用太陽光発電システムでは、変換効率20.1%を誇る250W太陽電池モジュールを2012年12月から提供しています。この変換効率は、NEDOが太陽光発電のロードマップとして掲げている実用モジュールの2020年の到達目標20%をすでにクリアしたものです。当モジュールを採用した当社のシステムは、高効率であるために面積当たりの発電量が多く、CO2排出量の抑制により貢献します。

※NEDO:
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

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