【GTCC事業部・ガスタービン設計・サービスエンジニア】大型ガスタービン世界初、水素30％混焼運転に成功。エナジートランジションに挑む技術者の誇りと情熱

横山：私の所属する高砂サービス技術部は我々が世界中に納めたGTCC関連のアフターサービス全般を取り扱っており、時代や世界情勢によって変わるお客様の様々なニーズに対し、企画や技術提案～改造工事及びトレーニングまで行っている部門となります。私はその中で高砂製作所内にある発電所運用とお客様のニーズに応える為の発電所を利用した技術検証試験の取りまとめをしています。

当社のGTCC (ガスタービン・コンバインド・サイクル)の発電効率は世界最高水準の64％を誇り、近年、電力需要が世界的に増加していることに伴い、GTCC発電プラントの受注も非常に好調です。

発電所は20〜30年にわたって運転するため、受注が伸びるとアフターサービスも増加していきます。特にアフターサービスはGTCC事業部の売上のうち約半分を占める重要な事業となっています。

横山：私は設備運転の責任者として、試験の環境整備や全体の取りまとめを行いました。この実証試験は社内外から大きな注目を集めている重要なプロジェクトで、そのうえ水素供給量や試験期間が限られていたため、大きなプレッシャーがありました。

プロジェクトは関係者を含むと数百人規模となり、小さなヒューマンエラーが重大な失敗につながるリスクがありましたが、設計チームとの綿密な準備と尽力のおかげで、無事に成功できました。すべてが終わったときは、本当に安堵しましたね。

渡邊：設備全体を運転するのは横山さんたちですが、試験中の燃焼器の運転は、設計担当の私たちが行いました。水素は一般に燃焼速度が速く燃えやすいことで、今までガスタービンで広く使われてきた天然ガスと燃焼特性が大きく異なります。

事前に要素試験を重ね、安定した燃焼が可能な各種運転パラメータの調整範囲を確立したうえで、通常以上に監視体制を強化し、安全性を確認しながら試験を進めました。無事に成功したときは、ほっとしたのを覚えています。

横山：これまで段階的に水素の投入比率を高めてきましたが、水素燃料30％は前例がなく世界初の試みとなること、また30％を超えて安定的に燃焼運転をする為には、燃焼器の新たな開発が必要になることから、まずは30％を目標に掲げました。

これが可能になれば水素を供給する設備を設置するだけで、既存のガスタービンをそのまま活用できます。すぐに商用化の見通しが立つことも、プロジェクトの原動力になりました。

横山：天然ガスに水素を混ぜて、最終的に天然ガス70%、水素30%の割合にする必要がありますが、燃焼器内部の状況が急激に変化しないよう、供給量を適切に制御しながら水素を段階的に混ぜて運転しなくてはなりません。

圧力や温度などさまざまなパラメータを適切に制御するのは非常に難しい作業です。そのため、事前に想定されるトラブルを洗い出し、設計メンバーと協議を重ねました。

とはいえ、実際の運転では想定外の事態が発生することもあります。その場で臨機応変に対応することも、大きな使命のひとつでした。

横山：高砂製作所では、敷地内に水素の製造から発電までの技術を一貫して検証できる「高砂水素パーク」を整備しています。同パークは水素を「つくる」「貯める」「使う」という三本柱のバリューチェーンの確立をめざしていて、今回の実証試験はこのうち「使う」に該当しますが、実証試験の成功を機に、それぞれのプロセスで培った技術とノウハウが、ようやくかたちになりつつあると感じています。

また、水素エコシステムの構築を推進する重要な拠点ということもあり、実証試験後は国内外からの見学者が一気に増えました。とくに水素関連の設備に注目が集まっていて、多い日には1日10組ほどの見学者が訪れることも。こうして社会的な関心を集めるのは非常に喜ばしいことだと思っています。

横山：私は設計部門の技術力にあらためて深く感銘を受けましたね。ゼロからというわけではないにしても、新しい技術を生み出し、それを実際にかたちにしていくのは簡単なことではありませんから。このプロジェクトを通じて、社内の技術者たちのレベルの高さをあらためて認識しました。

横山：一般的に水素の供給体制や流通ネットワークが確立するのは2030年代と言われており、将来的には水素燃料100％での専焼運転をめざしています。現在はそこに向けた準備が着々と進行中です。

横山：インフラ整備に貢献できる点も魅力です。以前、インドネシアの発電プロジェクトを手がけた際、首都圏で急増する電力需要に対応した経験がありました。多くの人々の安定した暮らしを支えられていることに、大きな誇りを感じますね。

横山：水素社会の実現に向けて、まだ誰も成し遂げていないことに携われる仕事です。「あれは自分がつくったんだ」と胸を張ることができます。ものづくりの醍醐味をともに味わいましょう。

プロジェクト成功の鍵となるのはチームワークです。自分の意見を持ち、積極的に発言しながらコミュニケーションを図れる方なら、きっと活躍できると思います。