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ニュースレターNo.182 平成17年4月20日

300kWクラスで世界最高の発電効率41.5%を実現した
高効率ガスエンジンコージェネレーションシステムの販売を開始
三菱重工業株式会社
大阪ガス株式会社
 三菱重工業株式会社(社長:佃和夫)と大阪ガス株式会社(社長:芝野博文)は共同で、発電容量300kWクラスで世界最高となる発電効率41.5%を実現した380kWの高効率ガスエンジンコージェネレーションシステムを開発し、平成17年4月21日から販売を開始します。


 両社は、平成12年4月に世界で初めて希薄燃焼にミラーサイクルを適用したリーンバーン※1ミラーサイクル※2ガスエンジンの開発に成功し、300kWクラスで初めて発電効率40%を達成しました。そして今回、さらに、大阪ガスのもつガスエンジンの燃焼技術、解析・評価技術と三菱重工業のもつエンジンやターボチャージャー※3等の開発技術を結集させることで、発電効率41.5%を実現した380kWガスエンジンコージェネレーションシステムを開発することに成功しました。

 ガスコージェネレーションシステムは、エネルギー利用効率が極めて高いシステムとして工場やオフィスビル、商業施設、外食店舗など全国の様々なお客さまに採用されており、大阪ガスが設置した累積実績は約129万kW(平成17年3月末)と年々普及が進んでいます。同時に、経済性、環境性等でのさらなる向上が求められており、発電効率、総合エネルギー効率の向上や発電容量のラインナップ拡充等の技術開発を進めております。

 両社は、今後もガスコージェネレーションシステムの発電効率の向上と、商品ラインアップの充実に努めることで、ガスコージェネレーションシステムの普及促進を図り、省エネルギー、環境への貢献に取り組んでまいります。

[本システムの特長]

(1)300kWクラスで世界最高の発電効率41.5%を実現 

   従来のミラーサイクルガスエンジンのピストンストロークを延長※4し、さらに 燃焼効率の改善、放熱ロスの低減を行うことで発電効率を1.1ポイントアップし、300kWクラスで世界最高の発電効率41.5%を実現しました。

(2)kW当たりのイニシャルコストを低減 
   従来の305kWミラーサイクルガスエンジンパッケージと比べ、コストの上昇を抑えつつ発電容量を380kWにアップさせたことで、kW当たりのイニシャルコストの低減に成功しました。



(3)省設置スペースを実現 
   305kWと同じ大きさのパッケージに380kWのシステムを収納することにより、kW当りの設置面積を小さくすることができました。


※1 : リーンバーン(希薄燃焼)
  取り込まれた燃料を完全燃焼させるのに必要な空気量(理論空気量)よりも多くの空気を取り込んで燃焼させる方式。NOの排出量の低減、効率向上、出力アップ等が図れます。

※2 :ミラーサイクル
  1947年にR.H.Miller氏により考案されたサイクル。
ガスエンジンは通常、吸気行程で燃料をシリンダに吸い込み、圧縮行程で燃料を圧縮した後、膨張行程で燃料を燃焼・膨張させ、エネルギーを取り出します。
高効率化するためには、膨張比を大きくすることが必要ですが、通常のサイクルでは圧縮比も大きくなり、燃料の温度が上昇することからノッキングが発生します。 これに対し、ミラーサイクルは、吸気行程の途中、あるいは圧縮行程の途中に吸気弁を閉じることにより、ノッキングの発生を抑制し、シリンダー内で燃焼した燃料を十分に膨張させ、発電効率を高めることが可能です。圧縮比よりも膨張比が大きいことから、高膨張比サイクルとも呼ばれます。



※3 :ターボチャージャー
  排気のエネルギーを利用してタービンを駆動し、それと連動するコンプレッサーによりシリンダーに入る空気の密度を高めるシステム。ミラーサイクルでは、圧縮比<膨張比を実現するために、実質の吸気行程を短くしており、高性能なターボチャージャーが必要となります。

※4 :ピストンストロークの延長
  ピストンの稼働距離(ストローク)を長くすることにより、エンジンの排気量を大きくし、出力をアップさせることが可能です。
今回、排気量のアップに対応するために、ターボチャージャーの開発、バルブモーションの最適化を行い、より多くの混合気をシリンダに取り込むシステムを実現しました。また、副室、主室の形状を適正化し、燃焼効率を改善するとともに、放熱ロスを低減し、発電効率のアップを実現しました。

  従来のミラーサイクルガスエンジン
今回開発したミラーサイクルガスエンジン

圧縮比を一定にするために、ピストンストロークを延長した新エンジンでは、主室の容積を大きくしています。


<仕様表>  
発電効率:裕度5%
熱回収・効率:設置条件により異なるので保証値ではありません。
騒音レベル:周囲8点の平均値
記載数値は予告なく変更することがありますのでご了承ください。


以  上