マイクロバイナリー発電

バイナリー発電の特徴

神戸製鋼が所有する世界最高のスクリュ圧縮機技術から生まれた世界初の半密閉スクリュタービン方式の高効率・小型バイナリー発電システムが「マイクロバイナリー」です。
「マイクロバイナリー」は省エネ、電力ピークカットの節電対策として、また小規模グリーン電力発電の構築が可能な発電システムです。
「マイクロバイナリー」には、70〜95℃の温水を熱源とし、最大72kW(発電端ベース)の発電が可能な「温水熱源マイクロバイナリー」と、110〜130℃の蒸気を熱源とし最大125kW(発電端ベース)の発電が可能な「蒸気熱源マイクロバイナリー」の2タイプがあります。

 

世界初の半密閉スクリュタービン方式の高効率・小型バイナリー発電システム

スクリュタービンと発電機ロータを一軸一体構造とすることで、軸シール、カップリング、発電機のベアリングをなくし作動媒体や潤滑油が漏れない構造を実現しました。
世界で初めて実用化した半密閉スクリュタービン方式のバイナリー発電システムは、長期に渡って安定した運転が可能です。

 

半密閉スクリュータービン方式発電機の構造

また長年に渡って培われた世界有数の圧縮機、冷凍機の技術をベースに開発したスクリュタービンを採用し熱源変動に強く、高効率な発電が可能となっています。

 

さらに冷凍機、ヒートポンプの量産技術を活用し部品の共用化を図ることで低価格を実現したオールインワン構造の「マイクロバイナリー」は、熱源の条件や設置環境に応じた最適なシステム設計が可能で省スペースによる設置が可能です。

発電システムフロー

※1 出口温度は成り行きになります。 ※2 各種条件により、出入口温度差は変動します。
バイナリーサイクル発電方式
加熱源(MB-70Hでは温水、MB-125Sでは低圧蒸気)により沸点の低い作動媒体を加熱、蒸発させてその蒸気でタービンを回し発電する方式です。 熱源系統と作動媒体の二つの熱サイクルを利用して発電することから、バイナリー発電サイクルと呼ばれています。低沸点の作動媒体で発電出来るため、低位の未利用エネルギーの発電によるエネルギー回収が可能です。
作動媒体
マイクロバイナリーでは作動媒体として、有機媒体HFC245faを採用しています。 HFC245faはオゾン破壊係数(ODP)が0で、環境負荷も少ない不燃性の不活性ガスです。温水バイナリーMB-70Hは、作動媒体に不活性ガスを採用するなど、電気事業法の小型バイナリー発電の規制緩和の対象仕様に合致しています。
ユニット内機器の機能
   
@蒸発器 蒸気・温水の熱により作動媒体を蒸発させる熱交換器です。熱交換率の高いプレート熱交換器を採用しています。
A半密閉スクリュタービン方式発電機 蒸発した作動媒体によりスクリュタービン(=発電機ロータ)を回すことにより発電します。
マイクロバイナリーでは世界で初めて半密閉型スクリュタービン方式の発電機を採用しました。また、発電機本体は効率の高い IPM発電機を採用しています。
B凝縮器 冷却水により作動媒体ガスを液化させる熱交換器です。
蒸発器と同じく、熱交換率の高いプレート型熱交換器を採用しています。
C作動媒体ポンプ 作動媒体を蒸発器に送る軸シールレスのポンプです。最適な発電性能を保持するため自動制御されています。
Dインバータ/コンバータ インバータにより発電機に制動をかけ、回転数を制御しながら発電電力を直流部に回生します。コンバータはインバータにより直流部に回生された電力を系統(商用電源)に回生します。
E発電端出力/送電端出力 送電端出力は発電機で発電された出力(発電端出力)から、冷媒ポンプなどユニット内で消費される動力を差し引いた、ユニットのネット発電出力です。

 
マイクロバイナリーとは 噴気レンタル 地熱発電の運用技術 視察受け入れ 当社の取り組み