TOP > 技術シーズ検索 > 負荷変動に対応可能な原子力発電システム

負荷変動に対応可能な原子力発電システム

シーズコード S090002958
掲載日 2010年3月26日
研究者
  • 大橋 一孝
  • 國富 一彦
  • シンヤン
技術名称 負荷変動に対応可能な原子力発電システム
技術概要 原子力発電システムは、中間熱交換器を介して結合された原子炉及び熱化学水素製造設備を備えた発電/水素併産プラントと、水素と酸素の貯蔵設備及び水素燃焼タービン発電設備を備えた水素燃焼タービンプラントとから構成される。発電/水素併産プラントは、原子炉からの1次ヘリウムを、熱交換器を経てヘリウムガスタービン発電設備に供給して電力発生に使用した後に、原子炉に戻す1次ヘリウム系閉回路と、中間熱交換器と熱化学法水素製造設備の間を循環する2次ヘリウム系閉回路を備える。水素燃焼タービン発電プラントは、両貯蔵設備及び水素燃焼タービン発電設備を結ぶ水素及び酸素用の供給回路と、水素燃焼タービン発電設備及び熱化学法水素製造設備を結ぶ副生水の回収回路を備える。この原子力発電システムは、電力需要の多い時には、貯蔵した水素及び酸素を用いて水素燃焼タービン発電設備で発電を行うと共に、発電/水素併産プラントでも2次ヘリウム系回路の切替え弁を閉じて水素製造を停止し、原子炉から供給される熱のすべてをヘリウムガスタービン発電設備に供給することで、日負荷変動や季節負荷変動に対応できる。
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

S090002958_01SUM.gif
研究分野
  • 付属プラント設備
  • 原子力発電
  • 内燃機関発電
展開可能なシーズ 原子力の利用範囲の拡大や、それによる地球温暖化ガス放出量の低減のためには、負荷変動に対応するためのピーク電源としての利用も進めていくことが有効である。このためピーク電源としての要件である、優れた負荷追従特性と高い経済性を有した原子力発電システムを提供する。
このシステム構成で、原子炉の熱出力を600MWt、熱化学水素製造法にISプロセスを採用し、夜間に水素製造、昼間に水素燃焼及びヘリウムガスの両タービンで発電すると、発電コストは約5.7円/kWhと算定される。この値は、現在のピーク電源用のLNG火力発電コスト(稼働率30~80%で約8.6~6.2円/kWh)を大幅に下回り、この原子力発電システムがピーク電源として使用可能なことを示している。
用途利用分野 直接サイクルヘリウムガスタービン発電設備、熱化学法水素製造設備、発電/水素併産プラント、水素燃焼タービン発電プラント
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人 日本原子力研究開発機構, . 大橋 一孝, 國富 一彦, シンヤン, . 負荷変動に対応可能な原子力発電システム. 特開2007-218604. 2007-08-30
  • G21D   9/00     
  • F02C   1/05     
  • F02C   1/10     
  • F02C   3/22     
  • F01K  25/00     
  • C01B   3/02     

PAGE TOP