高効率のガスコージェネ発電機、出力450kWで総合効率80％超：蓄電・発電機器

三菱重工業と東邦ガスは出力450kWのガスコージェネレーションシステムの販売を2015年4月から開始する。電力と温水を同時に供給できる。発電効率42.0％は、400kW級のシステムとしては世界最高クラスだと主張する。

» 2015年03月23日 11時00分公開

[畑陽一郎，スマートジャパン]

　三菱重工業と東邦ガスは共同で開発した出力450kWのガスコージェネレーションシステム「SGP M450-S」「SGP M450-W」の販売を2015年4月1日から開始する（図1）^＊1）。

　発電効率42.0％は、400kW級の同システムとしては世界最高クラスだと主張する。都市ガス13Aの中圧ガス導管（70kPa以上）と接続することで、電力と同時に温水や蒸気を得ることができる。病院や商業施設、オフィスビル、工場などに向く装置だ。起動（始動）時間は40秒、停止時間は冷却時間を含めて3分と短く、BCP（事業継続計画）にも役立つ。

＊1）「当社はエンジンの要素試験、発電セットなどの設計、試作を担当。東邦ガスは試験機による耐久試験の実施、システム評価を担当した」（三菱重工業）。

図1　ガスコージェネレーション発電機の外観（クリックで拡大）　出典：三菱重工業、東邦ガス

　同システムは空気と燃料を混合し、過給機（ターボチャージャー）を利用して圧縮、その後、インタークーラーを利用して混合気を冷却して密度を高めた後、ガスエンジンで燃料させる（図2）。過給機はガスエンジンの排気で駆動する。

　今回の新製品は従来の380kW出力品を改良したもの。特徴は3点。高効率、低コスト、省設置面積だ。ターボチャージャー（過給機）を通過した空気・燃料混合気を冷却する際、従来の1段構成を2段構成にすることで効率の良い熱回収を実現し、総合効率を81.5％（SGP M450-W）に高めた。

　この他、この他3点の改良を加えた。燃焼の最適化、水冷ターボチャージャー、高効率発電機の採用だ。燃焼の最適化では「高効率化・高出力化のために、ターボチャージャーとのマッチングや適切な圧縮比、燃焼室の形状、バルブタイミングを設計・検討した」（三菱重工業）。水冷ターボチャージャーの改良により、過給機本体の耐久性を向上させている。

　低コスト、省設置面積のための工夫は2点ある。まず脱硝設備をほとんどの場合、不要とすることで、購入コストと運用コストを引き下げ、従来品に比べて投資回収年数を短縮したという。「窒素酸化物（NOx）を200ppm以下に抑えるよう、点火時期や空気比（λ）を調整し、最も効率がよくなるポイントで運転している」（同社）という。次に、製品本体を小型化したことで従来品に比べて設置スペースを約20％削減した。