電力

1.5.2 MW風力発電機のナセル耐久性検証

再生可能エネルギーの中でも風力エネルギーは有望で実用的なエネルギー源の一つである。日立製作所は定格出力5.2 MWの風力発電機を開発し，2015年に初号機を建設，2016年には福島県沖に浮体式として2基目を導入した。風力発電機は導入エリアが陸上から洋上へと移り，大型化が進んでいるが，事故や故障リスクが増大することから，信頼性の確保が不可欠となる。

そのため，5.2 MW風力発電機のナセルを試験用に製作し，耐久試験を行うことで，風車の主要構造に対する信頼性検証を行った。試験はスペインのナバラ州にある国立再生可能エネルギー研究所（CENER：Centro Nacional de Energias Renovables）にて約半年間に渡り実施した。試験荷重は20年間の疲労荷重に相当する等価荷重を複数パターン負荷した。この試験により，主要構造物の荷重伝播（ぱ）が事前解析や動解析と一致しており，十分な耐久性を持っていることが検証された。

日立はこの試験データを量産設計にフィードバックし，より信頼性の高い風力発電機として完成度を高めていく。

1.ナセル耐久試験の全景

2.野島大川発電所の建設

3.EGAT Chaiyaphum 2およびBangkok Noi 変電所550 kV GIS

4.ITER/NBTF NBI用超高電圧電源

国際プロジェクトであるITER（国際熱核融合実験炉）のプラズマ加熱を担う中性粒子入射加熱装置（NBI：Neutral Beam Injector）は，DC（Direct Current）1 MV超高電圧電源を用いてH-/D-負イオンを加速し，1 MeV，40 Aの負イオンビームを発生させる。

ビーム加速技術の実証を目的として，イタリア共和国パドバのRFX研究所にNB試験施設（NBTF：Neutral Beam Test Facility）が建設中であり，直流発生器や高電圧伝送ラインなど高電圧部の主要機器を日本が担当した。

日立は2012年に旧JAEA［現 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST：National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology）］よりこの装置を受注し，製作を進めてきた。この装置はSF₆ガス使用による小型化の一方で従来実績をはるかに超える絶縁性能（1 MV）や，核融合プラズマ定常維持に求められる長時間（60分）運転対応など，NBI用高電圧電源として世界最高^※）の性能を有する。製作を完了した各機器は順次イタリアに向け出荷され，TL（Transmission Line）3など最後の大型機器の出荷が2017年8月に完了した。

現地では2015年12月よりRFX研究所による据付工事が行われており，日立は据付指導員を派遣している。この装置で開発した技術はITERならびに将来の核融合原型炉用NBIの実現に貢献するとともに，各種分野の加速器への適用が期待されている。

※）

2017年12月現在（日立製作所調べ）。

4.ITER/NBTF NBI用超高電圧電源の概要

5.未利用バイオマス改質技術

竹は都市近郊に生殖し短期間で成長するが，カリウムと塩素を多量に含むためバイオマス燃料としては利用されていない。カリウムは灰の軟化温度を下げるうえ，ボイラーの燃焼炉内に付着し，伝熱低下や排ガス流路の閉塞を引き起こす。塩素は耐火物の損傷や伝熱管の腐食を生じやすいうえ，有害なダイオキシン類の発生にもつながる。そのため，自治体では森林侵食や倒竹などの被害を生む放置竹林の処理ができず課題となっている。

これに対し，粒径6 mm以下に粉砕した竹を溶出処理し，カリウムと塩素の濃度を木質バイオマス燃料と同等レベルまで低減する改質技術を開発した。この技術は国内に生息する竹，ササをはじめ，雑草類，スギ皮，海外種の竹などの未利用バイオマスに適用できる。3年で成木となる竹を燃料にすれば，国内では1,000 MW火力発電所2機分，日本の200倍の生息量がある地球全体では400機分の電力が得られ，再生可能エネルギーの利用により持続可能な高度循環社会に貢献するものとして期待できる^※）。

※）

この開発は，林野庁の補助事業「木質バイオマス加工・利用システム開発事業」として2年間に渡り実施したものである。

5.地球温暖化対策に貢献する未利用バイオマス改質技術

6.中部電力川越火力発電所3号系列ガスタービン更新工事

7.自家消費型太陽光発電設備高効率化システムソリューション

株式会社日立パワーソリューションズでは，太陽光発電による電力をすべて自家消費することで，電力料金抑制に加え，エネルギーの使用の合理化等に関する法律（省エネ法）対応にも貢献する自家消費型太陽光発電システムを提供している。既に，日立パワーソリューションズ大みか別館に太陽光発電設備103 kWと蓄電池50 kWh，EMS（Energy　Management System）を組み合わせた自家消費型太陽光発電システムソリューションとしてこの設備を導入しており，約30%の電力使用量削減が可能となることを確認した。

EMSでは，電力需要や太陽光発電量を予測して需要モデルを作成するとともに，太陽光発電設備を有効活用するための蓄電池の充放電制御機能や，空調設備などの負荷設備の自動制御機能を開発した。

今後，工場や商業施設のほか，オフィスビルなど50 kW以上の太陽光発電設備が設置可能な顧客に対して新規導入や既設太陽光発電設備の改良提案を行い，電力料金削減や省エネ法対策，BCP（Business Continuity Planning：事業継続計画）対応，工場内の空きスペース活用といった課題に対応することで，事業の強化・拡大をめざす。

（株式会社日立パワーソリューションズ）

7.自家消費型太陽光発電実証設備の概要