ガスタービン（火力発電）

回るしくみ

入口の圧縮機は、何段もの羽根で空気を押し縮める。燃焼器で天然ガスなどの燃料を吹き込んで燃やすと、ガスは高温になって大きく膨らもうとする。この勢いで出口側のタービンの羽根が回る。

タービンの回る力の一部は、同じ軸の圧縮機を回すのに使われ、残りが発電機を回す。燃やす温度を高くするほど、同じ燃料から取り出せる仕事が増える。

タービンを出たガスは、まだ数百℃の熱を持っている。この熱で水を沸かし、蒸気でもう1台のタービン（蒸気タービン）を回す組み合わせをコンバインドサイクル発電と呼び、捨てていた熱の分まで電気にできる。

• 技術図鑑アンモニアは、なぜ燃料になる？
• 業界図鑑電力・エネルギーの会社は、何で稼いでいる？

どこが難しいか

燃焼器から出るガスは1500℃を超えることがあり、羽根に使うニッケル基超合金が溶ける温度よりも熱い。そこで羽根の中に細い通り道を作って冷たい空気を流し、表面の小さな穴から空気を吹き出して膜のように覆い、さらに熱を通しにくいセラミックスの膜を塗って守る。

燃料を水素やアンモニアに替えると、燃やしてもCO2が出ない。ただし水素は天然ガスより燃え広がるのが速く、炎が燃料の吹き出し口の側へ逆戻りしやすい。アンモニアは燃えにくく、中に窒素を含むので窒素酸化物ができやすい。燃焼器の形と、燃料と空気の混ぜ方を作り直す必要がある。

日本の会社が担う所

三菱重工業は、水素ガスタービンによる発電や、アンモニアを燃料とするガスタービンの技術を実証している。IHIは、GE Vernova社のF型ガスタービンの運転条件を再現した環境で、実機サイズの燃焼器を使ってアンモニア100%の燃焼に成功した。

川崎重工業は、ガスタービンで水素を混ぜて燃やす・水素だけで燃やすための技術を開発している。大同特殊鋼は、発電用ガスタービン向けに、ニッケル基超合金の大型ディスクを鍛えて作る工程を開発している。

• 会社図鑑三菱重工業（7011）
• 会社図鑑IHI（7013）
• 会社図鑑川崎重工業（7012）

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• 三菱重工業（7011）「…ル社会を見据え、水電解・SOEC(高温水蒸気電解)・メタン熱分解等の次世代水素製造技術の開発から水素ガスタービンによる発電までを対象とする一貫した技術の実証・運搬や貯蔵に優れたアンモニアを燃料とするアンモニアガスタービン及びアンモニア専焼バ…」研究開発活動
• 中部電力（9502）「(1)GXの推進1再生可能エネルギーの拡大,水素・アンモニアサプライチェーンの構築や火力発電における混焼に貢献する技術研究開発を推進する。」研究開発活動
• 東北電力（9506）「(1) カーボンニュートラルチャレンジ推進に資する研究開発火力発電所におけるバイオマス燃料や水素/アンモニアの混焼に関する研究、浮体式洋上風力発電に関する研究、ダイナミックレーティングシステムに関する研究、太陽光・風力発電出力の予測手法の…」研究開発活動
• 神戸製鋼所（5406）「…高度化に向けた技術開発」として、神戸市ポートアイランド地区の神戸水素エネルギーセンターに設置した水素ガスタービン発電実証設備をもとに、液化水素ポンプ、IFV、水素ガスタービンの3つを組み合わせた水素燃料供給システムの設計・運用ノウハウの体系…」研究開発活動
• 九州電力（9508）「…・水素製造・利活用や天然水素資源実用化、CCUS・カーボンリサイクル、CO2鉱物化貯留に関する研究・火力発電所へのアンモニア混焼に関する研究・ヒートポンプの活用などによる産業部門や農業部門の電化に関する研究・EV向けの充放電器やEMSの開発…」研究開発活動
• INPEX（1605）「※3 NEDO課題設定型産業技術開発費助成事業「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発/CO2排出削減/有効利用実用化技術開発/気体燃料へのCO2利用技術開発/大規模なCO2-メタネーションシステムを用いた導管注入の実用化技術開発」…」研究開発活動
• 川崎重工業（7012）「エネルギーソリューション&マリン事業エネルギー事業では、エネルギートランジションへの対応に向けガスタービンやガスエンジンの水素混焼・専燃対応のための技術開発や、水素液化プラント向けとしては世界初の遠心式水素圧縮機の実証に取り組んでいます。」研究開発活動
• 中国電力（9504）「2 脱硝触媒再生技術の開発 火力発電所で使用される脱硝触媒は、経年劣化による定期的な交換が必要であるため、他社と連携して触媒内部を研磨し再利用を可能とする再生装置を開発した。」研究開発活動
• IHI（7013）「共同開発中のGE Vernova社のF型ガスタービンの運転条件を再現した環境下で、実機サイズの燃焼器を用いたアンモニア100%燃焼の実証に成功しました。」研究開発活動
• レゾナック・ホールディングス（4004）「)が公募した「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発/CO2排出削減・有効利用実用化技術開発」において、「CO2由来メタノール経由青酸、グリシン製造の研究開発」に取り組んでおります。」研究開発活動
• 横浜ゴム（5101）「「FLAME GUARD ECO」は火災防止のために難燃性コンベヤベルトが必要とされる港湾や火力発電所の石炭搬送ラインでの使用を想定し開発しました。」研究開発活動
• 富士電機（6504）「中国では脱炭素化に向けて、石油・ガスプラントのタービン駆動コンプレッサのモータ駆動化(電動化)やモータ駆動コンプレッサを使用した圧縮空気によるエネルギー貯蔵設備の導入が進んでいます。」研究開発活動
• 住友重機械工業（6302）「…を圧縮・冷却して液化空気としてタンクに貯蔵し、電力が必要になったときに、この液化空気を再気化させ発電タービンを駆動して電力供給を行う設備であります。」研究開発活動
• 荏原製作所（6361）「タービンでは、省エネ・省資源に貢献する新型高効率タービンの開発を完了し、販売を推進しています。」研究開発活動
• 北海道電力（9509）「また、火力発電所のCO2排出量の低減に向けたアンモニア混合燃焼時のボイラ材の劣化特性に関する調査・研究に取り組んでいる。」研究開発活動
• ニコン（7731）「…及び3Dスキャナー「Lasermeister SB100」は、主にエネルギー分野、航空分野において、タービン部品の補修や摩耗した金型の補修用途での運用が開始されつつあり、補修部品が廃棄されずに再利用可能になることでCO2削減に貢献していきま…」研究開発活動
• 大同特殊鋼（5471）「・ニッケル基超合金Waspaloyにおける自由鍛造大型ディスクの製造プロセス開発発電用ガスタービンの高効率化に伴い、高い耐熱性を有するニッケル基超合金の大型部材需要が高まっていますが、Waspaloyは優れた特性を持つ一方で熱間鍛造が難しく…」研究開発活動
• 千代田化工建設（6366）「(アンモニア利用拡大) 水素と同様に、燃焼時にCO2が排出されないアンモニアは、石油や天然ガスのように大規模な貯蔵・輸送する技術が既に確立されていることから、今後、火力発電所や船舶等で化石燃料の代替としての利用拡大が期待されています。」研究開発活動
• アズビル（6845）「…)アドバンスオートメーション事業6,297オンライン異常予兆検知システムBiG EYESを関西電力の火力発電所4カ所に納入 (2025/6/16) AIベースCBMプラットフォーム「BiG EYES MM」を積水化学工業に納入 - AIによ…」研究開発活動
• 東洋エンジニアリング（6330）「本協会では、CO2排出量の低減を目的とした石炭火力発電所等でのアンモニア燃料の導入や海外でのアンモニアバリューチェーンの事業化について検討を継続しております。」研究開発活動
• 倉敷紡績（3106）「徳島バイオマス発電所における発電効率の向上と安全安定運転を図るため、炉内クリンカー発生抑制に向けた燃焼改善対策を行うと共に技術研究所と共同でボイラ・タービン等の運転データの収集と分析を継続して行っています。」研究開発活動
• 川田テクノロジーズ（3443）「…学と共同で「アンモニアおよびプラズマを利用する先導的カーボンリサイクルシステムの研究開発」を実施し、火力発電所などから排出されるCO2を効率的に高付加価値カーボン材料へ変換し、資源として再利用する革新的な技術開発を行っています。」研究開発活動
• ダイハツインフィニアース（6023）「市場投入済3 ガスタービン機関 現行機種の性能改善継続実施非常用としてのさらなる信頼性向上に向けた性能改善および主力製品の拡大化(DFラインナップ拡充)を行いました。」研究開発活動
• 三菱化工機（6331）「…、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下「NEDO」)「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発/CO2分離・回収技術の研究開発/二酸化炭素分離膜システム実用化研究開発」の助成事業として2024年5月に採択された、「高…」研究開発活動
• ナカニシ（7716）「(歯科事業) 歯科用エアータービンやコントラアングルなど従来からある高速回転切削機器だけでなく、現在、予防歯科治療において中心的な役割を果たしている超音波スケーラーや歯面清掃器など、非回転系新技術を活用する製品分野においても積極的な研究開…」研究開発活動
• トーカロ（3433）「航空機分野におきましては、従来からのガスタービンエンジンなどを対象とした熱遮蔽皮膜の高度化だけでなく、将来の燃料変更による既存皮膜への負荷を想定し、対策皮膜の検討を進めております。」研究開発活動
• ジーエルテクノホールディングス（255A）「…自立膜の用途開発では、近年のAIデータセンターの急速な需要拡大に伴う電力需要増を背景に注目されているガスタービン発電用の遮熱コーティング(YSZ溶射皮膜)用の溶射皮膜の物性を明らかにするため、当社子会社が開発した自立膜製法を応用し、高温熱処…」研究開発活動
• 第一稀元素化学工業（4082）「(3)基盤分野1熱遮蔽コーティング用途・発電用ガスタービンや航空機等のエネルギー効率を向上させるなど、耐熱性を有するジルコニウム系材料を開発します。」研究開発活動
• JRC（6224）「(2) 環境エネルギーカンパニー関連環境プラント事業関連では、これまで主力としてきたごみ焼却施設領域や火力発電領域の関連設備に加え、近年需要が拡大している水処理・原子力領域を含むエネルギー関連設備工事への対応強化に取り組んでおります。」研究開発活動
• 日本ギア工業（6356）「石油・ガス・化学・火力発電所などの防爆区域でも使用できるように各種国際防爆規格・安全認証取得に向けて取り組んでいます。」研究開発活動