・定格出力達成で製品化加速
三菱重工エンジン＆ターボチャージャ（MHIET、神奈川県相模原市）は6月23日、500kWクラスの水素専焼エンジン発電セットについて、水素100％燃料による定格出力運転と信頼性評価を完了し、実用化可能な技術成熟度に到達したと発表した。相模原工場内の実証設備で製品化に向けた運転技術を確立しており、今後は運転時間を拡大しながら実用化プロセスを加速する。
今回実証した発電セットは、水素ガスエンジンに発電機や燃料供給設備、冷却・潤滑設備、吸排気系統、制御盤エンクロージャーなどを一体化したシステム。実証試験では、水素100％燃料を用いて定格出力435kW、回転数1,500回転での連続運転を達成した。
MHIETは年間を通じて100時間超の実証運転を実施し、外気条件の変動下における発電出力、発電効率、排ガス性能などを評価。加えて、水素特有の課題である異常燃焼の抑制手法と運転ノウハウを確立した。
水素は都市ガスと比較して燃焼性が高く、低エネルギーで着火しやすいほか、燃焼範囲が広く漏えいしやすい特性を持つ。このため発電設備には漏えい防止、漏えい検知、安全停止、ガス滞留防止といった高度な安全設計が求められる。今回の試験では、実機に近い構成の発電セットを用い、出力変動への追従性も確認した。
また、振動や燃焼室温度などの各種計測を通じて信頼性に問題がないことを確認。さらに、山梨県が進める再生可能エネルギー由来の「パワー・ツー・ガス（P2G）」システムで製造したグリーン水素を活用し、甲府市の米倉山電力貯蔵技術研究サイトから相模原工場への受け入れ、発電までの一連の運用プロセスも実証した。
同社によると、現時点では水素供給面の制約から長期耐久試験は未実施だが、それを除く主要評価を完了したとしている。
レシプロエンジンは燃料転換への柔軟性を持つことから、脱炭素社会に向けた分散型電源の有力技術として期待される。水素専焼発電は燃焼時にCO2を排出しない点が特徴で、産業用自家発電や地域分散電源への適用が見込まれる。MHIETは設計から製造、実証までを相模原工場内で一貫実施できる開発体制を構築しており、試験結果を迅速に製品へ反映していく方針。
■試験機の主要諸元
▽シリンダ径＝170mm
▽ストローク長＝220mm
▽定格回転数＝1,500min⁻¹
▽シリンダ数＝6気筒
▽発電出力＝435kWe
▽正味平均有効圧力＝1.2MPa
▽燃焼方式＝単室式希薄燃焼
▽点火方式＝火花点火
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