注目すべき火力発電のミライ
EaRuです(n*´ω`*n) 今回は、火力発電に関しての記事です。従来の火力発電とはどんな点で異なるのか、そしてその仕組みを解説していけたらなと思います。今回はその中でもコンバインドサイクル発電に焦点を当てていきます。最後まで読んでくれたら僕嬉しいです(/・ω・)/
Context
Ⅰ 火力発電の仕組みと種類
Ⅱ 高効率火力発電の可能性
ⅲ さらなる高効率火力発電の開発
Ⅰ 火力発電の仕組みと種類
そもそも論です。高効率火力発電所の話の前に、火力発電自体のメカニズム、そして火力発電の種類についてお話ししたいと思います。
火力発電は燃料を燃やして水を沸騰し、発生した蒸気の熱エネルギーを運動エネルギーに変換してタービンを回転させ、そのまま発電機に動力を伝えて発電するという仕組みです。これが基本的な火力発電のメカニズムなのですが、実は火力発電には様々な種類が存在しています。
① LNG、石炭等を燃焼させた熱で蒸気を作り、その蒸気圧を利用してター
ビンを回転させて発電する汽力発電
② 多様な種類の燃料を燃焼させて発電機駆動を行う内燃力発電
③ 取り入れた空気を圧縮機に入れた後に燃焼させて高温高圧にしてそこか
らガスタービンで回転の動力を取り出すことにより電力を生み出す、高
出力で電力需要のピーク時に融通が利くガスタービン発電
④ 内燃力発電と汽力発電を複合させた、今や主流になりつつあるコンバイ
ンドサイクル発電（こいつは後でじっくり解説します）
この四種類が主な火力発電の種類となっています。
Ⅱ 高効率火力発電の可能性
火力発電に求められるもの、それはやはり何といっても‘‘効率の良さ‘‘でしょう。火力発電はどうしても発電の工程で二酸化炭素を排出してしまいます。なのでできるだけ効率良く大量の電力を生み出す必要が出てくるのです。そしてここで注目されるようになったのが、コンバインドサイクル発電です。コンバインドサイクル発電は前章でも述べた通り、内燃力発電と汽力発電を混ぜ合わせたような仕組みになっています。まず高圧の空気と燃料を燃焼させてそれを運動エネルギーに変換するガスタービン発電を行った後に、そのガスタービンから出た排気ガスを利用して蒸気を作りその蒸気を再び運動エネルギーに変える蒸気タービン発電、という感じで二段階に分けて発電をします。
二段階に分けて発電をするということは、言い換えれば一段階目に出た排熱を有効活用することが出来るということです。これがコンバインドサイクル発電が発電効率59％という高数字を叩き出すことに成功した理由なのです。
ⅲ さらなる高効率火力発電の開発
現在、さらに高効率な火力発電の開発が進められています。その代表例となるのがトリプルコンバインドサイクル発電です。これは二章で取り上げたコンバインドサイクル発電とは異なり、今度はそれに燃料電池が加わった三段階発電となっています。燃料電池を加えることにより、エネルギー変換効率を格段に上げようというのが目的です。
しかしコンバインドサイクル発電と組み合わせることの出来る程、安価かつ高効率な燃料電池はまだ実現出来ていないのでそこが一番の課題ともいえるでしょう。
このように火力発電には様々な種類があり、そして二酸化炭素を少なからず排出してしまうので高効率化で補おうという動きが進んでいるのです。だからこそ原子力発電が本当に安全に稼働できるようになるまで火力発電で補う、というのも僕はありだと思っています。これからの日本のエネルギー関係のさらなる発展を願っています。
最後のまとめがかなり雑になってしまい申し訳ありません💦
ここまで読んで下さりありがとうございましたm(_ _"m)