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1.火力発电の高効率化と高経年化対策

火力電源の開発と高経年火力発电所の廃止

九州電力は地球温暖化への対応およびエネルギー有効利用の観点から、火力発电の高効率化を推進するとともに、長期的に安定した設備の形成?維持を図るため、設備高経年化への対応を着実に実施してきた。
20012020年度の20年间においては、石炭火力では、世界最大规模の加圧流动床复合発电プラント(苅田発电所新1号机)をはじめ、高効率な超々临界圧コンベンショナル方式の大容量石炭火力(苓北発电所2号机、松浦発电所2号机)が営业运転を开始し、尝狈骋コンバインド火力では、近年の技术开発により相対的に効率が低くなった新大分発电所1号系列ガスタービンの高効率ガスタービンへのリプレース、及び同発电所号系列(第軸)が営業運転を開始した。また、今後の最大電力の減少などを考慮し、高経年化が進んでいる火力発电所(12基)を廃止した。

苅田発电所新1号机の运転开始

苅田発電所新1号機は、高効率で環境にやさしい技術である加圧流動床複合発電方式(Pressurized Fluidized Bed Combustion:PFBC)を採用し、2001年7月に営业运転を开始した。その出力は36万办奥とPFBCとしては世界最大のユニットである。
加圧流动床复合発电方式は、圧力容器内に収纳した流动床ボイラーの発生蒸気で蒸気タービンにより発电するとともに、ボイラーの排ガスを利用したガスタービン発电を组み合わせたコンバインド発电方式である。このため、高い発电効率を得ることができ、またガスタービン空気圧缩机を使用することで大型补机が不要となり所内动力が低减されるため、従来型の微粉炭焚発电に比べ送电端効率は高くなる。
さらに、燃料を加圧下で燃焼させるため、ボイラーを小型化できるほか、ボイラー内部で硫黄酸化物を除去する炉内脱硫方式により、排烟脱硫装置が不要となることなどから、発电所をコンパクトにつくることができる。
また、建设コスト低减を図るため、旧1号机(1988年廃止)の本馆建屋、取放水设备、烟突などの再活用を行うほか、建设工法においてもボイラーを事前に工场内で圧力容器に组み込み、バージ船で现地に输送して据え付ける方式を採用することで、现地作业の大幅な省力化を図った。

苓北発电所2号机の运転开始

苓北発電所は海外炭を燃料とする大容量石炭専焼火力発电所として計画され、2003年6月に2号机(出力70万办奥)が运転开始し、1号机(出力70万办奥)と合わせた発电所総出力140万办奥は九州電力の石炭火力発电所としては当時最大となった。
2号机は、1号机の超临界圧方式からさらに、主蒸気および再热蒸気温度を当时世界最高クラスの593度に上げた超々临界圧方式を採用することにより、一层の热効率向上を図った。
また、2号机の建设工事においては、自社据付け方式を採用し、建设コストの低减と技术継承を図ったほか、2号机ボイラー设备においては91影视初の试みとして、ボイラーゾーンモジュール工法を採用した。この工法はボイラーを18基のモジュールに分割し、工场で製作されたモジュールを大型バージ船で现地に输送し、ボイラー全体を组み立てていくものである。この工法の採用により、建设工期の短缩、资材置场の省スペース化および高所作业の軽减を図ることができた。

新大分発电所号系列ガスタービンリプレース

新大分発电所1号系列は、熱効率が高く、負荷追従性に優れた九州電力初のLNG(液化天然ガス)を燃料とするコンバインドサイクル発電方式(複合発電方式)の発電所として1991年に総出力69万办奥(11.5万办奥×6轴)で运転を开始して以来、中间负荷火力机の主力として电力の安定供给に贡献してきた。
しかし、ガスタービンの高効率化などの技术开発が急速に进んでいたことから、地球环境问题への対応およびエネルギー有効利用を考虑し、热効率をさらに高め、颁翱2排出量、燃料消费量を抑制することを目的として、ガスタービンに限定したリプレース(更新)を2009年月より轴毎に顺次行い、2018月に全軸の工事を完了した。なお、発電所全体のリプレースではなく、ガスタービンのみのリプレースによって熱効率の向上を図るのは事業用の火力発电設備では初めての試みであった。
リプレース机の特徴としては、热効率向上のため、ガスタービン入口ガス温度を既设机の1100度级から同出力クラスの最新机と同程度の1200度级とし、排热回収ボイラー、蒸気タービンなどの既设流用设备との适合を図るために、空気圧缩机侧の高圧タービン(4580rpm)と発电机侧の低圧タービンに(3600rpm)に分かれた2轴型ガスタービンを採用した。リプレース前后で出力は変わらないが、ガスタービン入口ガス温度の向上により热効率は43.0%から46.3%へと3ポイント程度向上した。
なお、さらなる供给力増加のため、増出力试験を行い安全性及び环境への影响について问题ないことを确认し、2020月に号系列の総出力を72万办奥(12.0万办奥×6轴)へ変更した。

新大分発电所号系列(第轴)の営业运転开始

新大分発电所号系列(第轴)は、最新鋭で高効率の尝狈骋コンバインドサイクル発电方式(复合発电方式)を採用し、2016月に営业运転を开始した。
3号系列(第轴)は、ガスタービン入口ガス温度を同発电所既设设备(1~3号系列)の11001400度级から1600度级へ向上させることで、热効率は当时の世界最高レベルの约60%(低位発热量)を夸る。
また、号系列(第轴)の建设工事においては、苓北発电所号机と同様に自社据え付け工事方式を採用し、建设コストの低减と技术継承を図った。その他の取组みとして、メンテナンス费や契约条件を総合评価する事前竞争入札による主机メーカーの决定、91影视で初めてとなる金属製の屋根(従来はコンクリート製)を本馆のタービン建屋に採用するなどにより、建设コスト低减を図った。
なお、号系列(第轴)の出力の当初计画値は48万办奥であったが、他社先行同型機の蒸気タービン不具合に対する暫定対策のため、出力45.94万办奥で営業運転を開始した。その後、恒久対策として蒸気タービンを取替え、2018月に出力を当初计画値である48万办奥へ変更した。また、さらなる供給力増加のため、増出力試験を行い問題ないことを確認し、2022年1月に50万办奥へ変更した。

松浦発电所号机の営业运転开始

松浦発电所は海外炭を燃料とする大容量石炭専焼火力発电所として計画され、2019年12月に号机(出力:100万办奥)が运転开始し、号机(出力70万办奥)と合わせた発电所総出力は170万办奥となり、九州電力の石炭火力発电所として苓北発電所(総出力140万办奥)を超え最大となった。
2号机については、1998月に环境调査を开始し、2001月から工事に着工したものの、その后、电力需要の伸びが想定よりも缓やかであったため、2004月に工事を中断していた。以后、2016月の电力小売全面自由化を见据え、竞争力と安定性を备えた电源确保のため、2016月に工事を再开し、201912月の运転开始に至った。
2号机は、蒸気条件が商用机最高クラスの超々临界圧方式を採用することで、石炭火力として世界最高レベルの热効率(低位発热量)约46%を夸り、颁翱2排出量の低减を図っている。また、最低负荷が15万办奥で負荷運用幅が85万办奥と高い出力調整力があり、再生可能エネルギーの出力変動にも柔軟に対応できる設備となっている。
なお、号机の建设工事においては、信頼性の高い补机の予备机台数削减や、ボイラーの高さを低くすることによる钢材の使用量や基础?土木工事量の低减などの细かな工夫を积み重ねることで、设备の信頼性を担保しながらも、建设コスト低减を図った。

火力発电所の計画停止、廃止

松浦発电所号機のような最新鋭石炭火力発电所を開発する一方で、今後の最大電力の減少などを考慮し、高経年化が進んでいる火力発电所を廃止した。近年では、苅田発電所新2号機、相浦発電所1、2号機、豊前発電所1号機、新小倉発電所4号機、川内発電所1、2号機の計7基を廃止した。
また、豊前発电所2号机を2018年8月から计画停止とた。なお、苅田発电所新1号机についても2021年4月から计画停止としていたが、2021年6月、电力安定供给に万全を期すため计画停止を解除した。
その他の火力発电所についても、将来的な競争環境を踏まえ、今後の需給動向を見極めながら、経営効率化の観点から更なる計画停止や廃止等について検討をおこなっていく。

<近年の廃止火力発电所>

项目 苅田新2号 相浦1号 相浦2号 豊前1号
出力(办奥) 375,000 375,000 500,000 500,000
燃料 重原油 重原油 重原油 重原油
运転开始 1972年4月 1973年4月 1976年10月 1977年12月
廃止 2017年5月 2019年4月 2019年4月 2019年6月
项目 新小仓4号 川内1号 川内2号
出力(办奥) 600,000 500,000 500,000
燃料 LNG 重原油 重原油
运転开始 1979年6月 1974年7月 1985年9月
廃止 2022年3月 2022年4月 2022年4月