報告書番号

M13003

タイトル（和文）

既存GTCCのSOFCによるリパワリング時の性能

タイトル（英文）

Performance Improvement Of GTCC Repowered By SOFCs

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ガスタービンコンバインドシステム(GTCC)にSOFCをトッピングとしてリパワリングした場合の発電効率を解析した。トッピング可能な最大のSOFC発電モジュール容量を導入した時、1500℃級GTCCの発電効率は、464MWのSOFCの導入で、59%LHVから71%LHVに上昇する。これに対し、1250℃級GTCCでは、253MWのSOFCの導入（1500℃級GTCCの場合の約6割の容量）でも、53%LHVから69%LHVまで高まる。
1250℃級GTCC(220MW)のリパワリングとして、高効率化に必要な最小容量のSOFC発電モジュール（基準出力100MW）をトッピングした時、SOFC発電モジュールは約60～160MWの広い負荷範囲で運用可能である。SOFC発電モジュールを広い負荷範囲で運用しても、GTCCの出力はほぼ一定であり、システムの発電効率は59～65%LHVを維持する。
GTCCをSOFCによりリパワリングするには、特にSOFC発電モジュール内のガス昇温方法、および、発電モジュールとガスタービン間の燃料と空気の流量バランス調整が重要である。

概要 （英文）

Efficiencies of a gas turbine(GT), and a steam turbine(ST) combined cycle(GTCC) repowered by SOFCs are calculated. The efficiency of 1500 degrees Celsius class GTCC improved from 59%LHV to 70%LHV when the maximum capacity of SOFCs are installed. The installation of 464MW of SOFCs, 60% capacity of SOFCs added to 1500 degrees Celsius class GTCC, increases the efficiency of 1250 degrees Celsius class GTCC system from 53%LHV to 69%LHV. The range of the output power of SOFC assembled on 1250 degrees Celsius class GTCC is from 60,000kW to 160,000kW with the minimum capacity of SOFCs equipped for the high efficiency(100MW). GTCC kept at an even electric power output with the change of SOFC output power, while the efficiency of the GTCC estimated to be 59%LHV to 65%LHV. Heat-up technology of the gases in SOFC module and a control ability of air flow from the gas turbine are responsible to achieve the high efficiency of the power generation.

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