MHIET、500kWクラス水素専焼エンジン発電セットが実用化可能な技術成熟度に到達

三菱重工グループの三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社（MHIET、社長：古殿 通義、本社：相模原市中央区）は、500kWクラスの水素専焼エンジン発電セット（注1）の実証設備において、水素100％の燃料による定格出力（435kW／1,500回転）を達成し、製品化に向けた運転技術の確立と信頼性の確認をこのほど完了しました。これにより、同発電セットは実用化可能な技術成熟度に到達。MHIETは、引き続き運転時間を増やしながら試験を重ね、製品化に向けたプロセスを加速します。

MHIETは、自社の相模原工場で実証試験を実施。通算100時間以上の運転を経て、実用化に向けた以下の成果を得ました。

1. 年間にわたる運転を通じ、さまざまな外気条件での発電出力や発電効率、排ガス性能などの性能評価を完了。
2. 水素の特徴（注2）により課題となる異常燃焼の抑制手法を確立。
3. 実製品に近い発電セット試験機を用いて、実運用で生じ得る出力の急激な増減にも対応可能なことを確認。
4. 各種計測（振動や燃焼室の温度の計測など）を実施し、信頼性に問題がないことを確認。
5. 山梨県で製造されたグリーン水素（注3）を用いて、相模原工場での受け入れから発電までのプロセスを実証。

これらの成果により、現時点では水素供給の観点から実施が困難な長期耐久性評価を除く、全ての評価を完了し、実用化が可能な技術成熟度に到達しました。

レシプロエンジンは、さまざまな燃料を燃焼させることができるため、低・脱炭素社会の実現に向けた燃料転換で重要な役割を果たすと期待されています。中でも水素専焼エンジンを用いた発電セットは、純水素を燃料とすることで、燃料の燃焼でCO₂を排出することなく、分散型電源の脱炭素化に貢献します。

MHIETは、水素専焼エンジン発電セットの設計、製作、実証に至る工程を相模原工場内で一貫して遂行する開発サイクルを構築しており、一連の実証試験で得た結果を迅速に製品に反映することが可能です。今後も製品化を推進し、水素の利用拡大による脱炭素社会実現を目指します。

• 1エンジンの出力軸に発電機を組み付けた発電装置と、発電装置を運転するために必要な付帯設備（燃料ガス、潤滑油、冷却水、吸排気などの配管系統および発電機制御盤）、発電装置や付帯設備を格納し保護するエンクロージャーを含む、水素ガスエンジンを用いて発電するために必要な装置一式を指します。
• 2水素ガスは従来燃料の都市ガスと比較して、燃焼性が高く、静電気程度のエネルギーで着火し、燃焼範囲も広いという特徴があります。さらに分子が小さく漏れやすい特徴もあるため、発電セットには水素ガスを漏らさないこと、漏れても検知し安全に停止させること、漏れても上方に滞留蓄積しないこと、といった安全対策が必要です。
• 3山梨県が取り組む、再生可能エネルギーの電力と水からグリーン水素を製造する「パワー・ツー・ガス（P2G）システム」によって、甲府市にある米倉山電力貯蔵技術研究サイトで生成。グリーン水素は、製造過程および実証試験での利用時にCO₂を排出しません。

試験機の主要諸元