ガスタービンは、アドオン発電電力のためのはるかに最良の選択となっています

By Vaclav Smil

投稿2019-11-21 20:00GMT

コンパクトで、モバイルで、静かで、経済的で、耐久性があり、無比に効率的なインスタントオン電力を提供します

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イラスト: スチュアート*ブラッドフォード

八十年前、世界初の産業用ガスタービンは、ヌーシャテル、スイスの自治体の発電所で発電を開始しました。 ブラウン・ボベリによって設置された機械は、その熱を利用せずに排気を排気し、タービンの圧縮機は発電電力のほぼ4分の3を消費した。 その結果、わずか17%、つまり約4MWの効率が得られました。

第二次世界大戦の混乱とその後の経済的困難により、ウェスティングハウスとゼネラル-エレクトリックが最初の低容量設計を導入した1949年まで、ヌーシャテル-タービンは先駆的な例外となった。 発電市場は大規模な石炭火力発電所によって支配されていたため、それらを設置するための急いではありませんでした。 1960年までに最も強力なガスタービンは20MWに達し、ほとんどの蒸気ターボ発電機の出力よりも一桁小さい。

1965年には、米国北東部の大停電が多くの心を変えました: ガスタービンは、数分以内に全負荷で動作することができました。 しかし、石油とガスの価格の上昇と電気の需要の鈍化は、新技術の急速な拡大を妨げました。

シフトは1980年代後半にのみ来ました。1990年までに、すべての新しいインストールされた米国の容量のほぼ半分は、電力、信頼性、および効率を向上させるガスタービンにありました。 しかし、今日の最高の蒸気ターボ発電機と一致する40%を超える効率でさえ、約600℃の排気ガスを生成し、付属の蒸気タービンで蒸気を生成するのに十分な熱 これらのコンバインドサイクルガスタービン(Ccgt)は、1960年代後半に到着し、その最高の効率は現在60パーセントを上回っています。 他の原動機はあまり無駄ではありません。

ガスタービンは今、はるかに強力です。 シーメンスは現在、593MWの定格の商用発電用CCGTを提供しており、ヌーシャテルマシンの約40倍の強力さと63パーセントの効率で動作しています。 GEの9HAはCCGTによって簡単な周期の生成の571MWおよび661MW(63.5パーセントの効率)を提供する。

そのほぼ瞬時の可用性は、ガスタービンは、ピーク電力の理想的なサプライヤーと新しい断続的な風力発電と太陽光発電のための最良のバックアップ 米国では、彼らは今でははるかに新しい発電能力のための最も手頃な価格の選択肢です。 2023年に新世代がサービスを開始するためのエネルギープロジェクトの寿命コストの尺度である電力の平準化された資本コストは、部分的な炭素捕獲を伴う石炭火力蒸気ターボ発電機では約60メガワット時間当たり、太陽光発電では48ドル/MWh、陸上風力では40ドル/MWhであるが、従来のガスタービンでは30ドル/MWh未満、Ccgtでは10ドル/MWh未満であると予測されている。

ガスタービンは、電気と熱の複合生産にも使用されており、多くの産業で必要とされ、多くの大規模なヨーロッパの都市でセントラルヒーティングシステム これらのタービンは、野菜の成長をスピードアップするために生成された二酸化炭素の使用からさらに利益を得る広範なオランダの温室を加熱し、 ガスタービンはまた、多くの工業企業や長距離パイプラインのポンプ場で圧縮機を運転しています。 評決は明らかです: 他の燃焼機械は現代ガスタービンがようにそう多くの利点を結合しない。 それらは密集して、比較的無声運び易く、取付け易く、現実的、有効で、力即刻のほぼ提供し、水冷なしで作動することできる。 すべてこれはそれらに無比の静止した原動機をする。

そして、彼らの長寿? ヌーシャテルのタービンは2002年に63年の運転を経て退役したが、機械の故障によるものではなく、発電機の損傷によるものであった。この記事は、2019年12月号に「超効率ガスタービン」として掲載されています。

この記事は、測定される問題が電気の平準化された資本コストであることを指定するために、2019年11月25日に修正されました。

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