ISSN 1340-6671
2007 年 5 月１日発行

発行所 日本機械学会 動力エネルギーシステム部門
お問合せ 03-5360-3500【第 34 号】
であり，動力・エネルギーシステム，エネルギーの有効利用と環◇巻頭言◇ 部門長挨拶

境保全，システムの安全性・信頼性，危機管理などがこれに含まれると考えています．またエネルギー環境問題はひとり我国だけで解決できるものではなく，国際的な活動を通じて信頼関係を醸成し，情報交換，共同作業が不可欠で，当部門の活動には当然これらも含まれています．

関西大学機械工学科教授

小澤

当部門の活動は他部門と同様，学術活動，国際活動，対社会活動，

守

出版活動などがあり，具体的にはセミナー＆サロン，動力・エネ

この度，第 84 期森治嗣部門長（東京電力）の後を受け，第 85 期動ルギー技術シンポジウム，講習会，研究会，年次大会などにおけ力エネルギーシステム部門長の任を仰せつかりました．動力委員

る部門独自あるいは他部門と合同しての研究集会の企画，見学会，会以来，部門制移行後も，当部門は学会の中にあって，特に，企ジュニア会友向け親子見学会，そして機械学会を代表するといっ

業，各種研究機関，大学などの密接な連携がかなりうまく機能しても過言でない ICOPE（動力国際会議），ICONE（原子力工学国ており，部門運営にも明確に反映されている，まさしく，Society

際会議）ICEM（放射性廃棄物の管理に関する国際会議）の企画・

of Mechanical Engineers を標榜するにふさわしい活動を重ねてまい運営に関与しています．

りました．これは歴代の委員長・部門長を始め多くの諸先輩の皆昨年度には，部門活動評価が実施され，その中間評価結果にお様の多大なご尽力の賜物であり，今後もその活動を維持発展させいて，学術普及・発展活動：B，対外活動：A，活性化活動：B，ていかなければならなのは当然として，新しい展望も開いていか

部門固有領域：A，そして総合評価：A の評価を頂きました．B

なければならないと考えています．この 1 年間，副部門長（総務委の評価であった学術普及に関連しては，本年度当初に Journal of員長）
として，森部門長，後藤部門幹事，そして総務委員会幹事おPower and Energy System が発刊され，いよいよ部門独自の論文

よび委員各位，運営委員会委員各位を始めとする当部門各位のご集（E-Journal）
が情報発信の場として広く会員各位に提供されます．

指導・ご協力により，部門運営に携わって参りましたが，引き続

ICOPE や ICONE など国際会議由来の特集号に終わることなく，き諸先輩並びに会員皆様のご支援を賜りたくお願い申し上げます．

動力・エネルギーシステムに関する研究開発や技術開発の成果を当部門は，エネルギー生産から消費までを含むエネルギー資源

広く世界に発信するメディアとして是非とも育てていかなければの有効利用と同時に地球環境問題に深い関わりを持つ学術・技術なりません．また活性化活動につきましては，当部門が担ってい分野を統合した，社会性の極めて高い部門となっています．具体る学会内での，そして社会における役割を十分踏まえたうえでの的には原子力，火力，水力，さらには燃料電池，風力，新エネルギー

独自性の発揮，社会への情報発信など，また他部門とのより一層などの高効率エネルギー変換システムの開発，電力やガスなどエの連携が期待されています．

ネルギーの供給に関わる社会的なインフラ整備，地球環境の維持，

これら部門の様々な具体的な活動をとおして，特に若手の学会システムの安全性確保など，社会的に非常に重要な分野を担って員にとって，魅力のある部門となるよう，関係諸氏ともども尽力おります．これらを端的に表すキーワードを 3 つあげるとすれば，する所存ですので，引き続き諸先輩並びに会員の皆様のご支援を

Economic Development, Energy Security, Environmental Protection

賜りたく心からお願い申し上げます．

【目
巻頭言：部門長挨拶…………………………………………………
特 集（１）：FBR サイクルの実用化に向けた今後の研究開発の進め方…
特 集（２）：発電用風車 …………………………………………
先端技術：環境負荷低減型発電用小型水車の開発………………
研究分科会活動報告（１）：風車のパラダイムシフト …………
研究分科会活動報告（２）：ヒートポンプの高効率化に関する研究会活動報告 …
地区便り： 若狭における陽子線加速器による研究開発と ……
エネルギー研究開発拠点化計画
見学会報告（１）：第 16 回セミナー＆サロン開催報告 …………

1
2
3
5
7
7
8

次】
見学会報告（２）：流動床燃方式を採用した石炭火力発電所 …… 9
講習会報告：点検整備とリスクマネージメントの最前線４ ……… 9
平成 18 年度部門賞受賞者所感 功績賞受賞 大瀬 克博 ……………… 10
平成 18 年度部門賞受賞者所感 功績賞受賞 謝
牧謙 ……………… 10
平成 18 年度部門賞受賞者所感 功績賞受賞 戸田 三朗 ……………… 11
平成 18 年度部門賞受賞者所感 社会業績賞受賞…………………………… 12
ＰＷＲ炉内構造物取替プロジェクトチーム（四国電力，三菱重工）代表者：石崎 幸人，浦谷 良美
副部門長選挙結果報告……………………………………………… 128̶1̶POWER & ENERGY SYSTEM
は、高燃焼度化に対応するため、燃料被覆管材料に高温強度と耐◇特集◇（１）FBR サイクルの実用化に向けた今後の研究開発の進め方

照射性に優れた ODS（酸化物分散強化型）
フェライト鋼を採用して、燃料費の大幅な低減を図った。化学的活性などのナトリウムに固有の課題についても、配管及び容器のナトリウム境界の二重化を徹底する、伝熱管を二重壁構造とした蒸気発生器を採用するといった対応を行った。また、ナトリウムの特徴を踏まえた供用期間中

独立行政法人 日本原子力研究開発機構
次世代原子力研究開発部門 副部門長
佐賀山 豊

検査の方針を検討するとともに、保守・補修性を考慮したプラン
ト設計とした。このような優れた性能を有するナトリウム冷却炉を実現するためには、設計概念に採用した革新技術を確立する必１．はじめに要があり、図１の通り、13 項目の技術課題について開発を進めて

日本原子力研究開発機構と電気事業者は、電力中央研究所、メー

いくこととしている。

カーなどの協力を得て、1999 年 7 月から「高速増殖炉（FBR）
サイク

３．先進湿式法再処理と簡素化ペレット法燃料製造

ルの実用化戦略調査研究」を実施してきた。本研究は、FBR サイ

FBR サイクルでは、リサイクル燃料への核分裂生成物（FP）
混入

クルの適切な実用化像とそこに至るための研究開発計画を 2015 年（低除染）を許容できることから、先進湿式法では従来技術（ピュー頃に提示することを目的とし、研究の開始に当たって、①安全性、レックス法）の主要工程の一つである「ウラン（U）製品及びプルト②経済性、③環境負荷低減性、④資源有効利用性、⑤核拡散抵抗

ニウム
（Pu）
製品の精製工程」
を削除できる。また、使用済燃料の溶性の 5 つの開発目標と、それらを具体化した設計要求を設定した。

解液中の重金属量の大部分を占める U の約７割をあらかじめ粗取

フェーズⅠにおいては、幅広い技術選択肢の評価を行い、実用化

りする晶析技術の導入により、後工程での処理量を大幅に削減で候補概念として有望な複数の概念を抽出した。2001 年 4 月から実きる。単サイクル共抽出工程では、有機溶媒（リン酸トリブチル：

施したフェーズⅡにおいては、各概念が有する能力を最大限に引TBP）を用いた溶媒抽出法によって、U、Pu 及びネプツニウム（Np）

き出すことが可能な FBR サイクルシステム概念を構築するとともを低除染の状態で一括回収し、引き続く精製工程は設けない。こに、概念の技術的成立性にかかわる要素技術開発を実施し、それれらのプロセス簡素化により経済性が向上するとともに、製品からの成果を設計に取り入れた。これら成果に基づき、FBR サイクらの放射線量が高いため難接近性が確保され、その結果として核ル実用化候補概念の明確化を図るとともに、2015 年頃までの研究

拡散抵抗性が高まる。また、高レベル廃棄物への長寿命 MA 核種開発計画の立案及びそれ以降の実用化に向けた課題の摘出を行い、の移行量を減らし環境負荷低減を図るために、単サイクル共抽出

2006 年 3 月にフェーズⅡ最終報告書としてとりまとめた。その後、工程で回収されない Np 以外のマイナーアクチニド
（MA）
は、イオ

2006 年 11 月に文部科学省によるフェーズⅡ成果の評価結果がとり

ン交換法（抽出クロマトグラフィ）によって回収し、U/Pu/Np 溶液

まとめられ、「ナトリウム冷却高速増殖炉（酸化物燃料）、先進湿式と溶液状態で混合して再処理製品となる。

法再処理、簡素化ペレット法燃料製造」の組み合わせが、開発目標

簡素化ペレット法は、「常陽」
及び「もんじゅ」の燃料製造技術とへの適合可能性、技術的実現性の観点から総合的に最も優れた概して、グローブボックスでの製造実績がある従来のペレット法を念として、今後、実用化に向けて重点的に研究開発を進めていく

ベースとしている。簡素化ペレット法では、Pu 富化度調整を硝酸概念、すなわち「主概念」
として位置付けられた。

溶液段階で行うことにより、従来のペレット製造工程の多くを占

２．ナトリウム冷却高速増殖炉

めていた粉末混合工程を大幅に削減している。また、金型の内面

ナトリウム冷却炉では、高い安全要求を満たしつつ、経済性をに潤滑剤を直接塗布するダイ潤滑成型法の導入により、粉末への向上させるため、プラント物量を大幅に削減できる革新技術を採

潤滑剤の添加・混合が不要となるなど、成型焼結工程も簡素化さ用した。具体的には、主冷却系統を 2 ループとした上で、150 万れる。前述のとおり、低除染の MA 含有燃料を取り扱うため、燃

kWe の大出力プラントを構築し、これに伴い大口径配管と大型熱料製造システムでは遮へいセル内での運転に適した設備とする必

交換器（中間熱交換器及び蒸気発生器）を採用した。また、熱膨張要がある。

が少なく高温強度に優れる高クロム鋼材料の採用による 1 次系配燃料サイクルシステムは、先進湿式法再処理と簡素化ペレット

管の大幅短縮、1 次系ポンプと中間熱交換器を統合することによる

法燃料製造を同一施設内に設置した概念とした。従来法に比べ、1 次冷却系統の簡素化、炉内燃料取扱方式の工夫による原子炉容器

再処理については MA 回収工程が付加されること、燃料製造ではのコンパクト化などが特徴として挙げられる。炉心燃料について

低除染の燃料を扱うためホットセルが必要となることなど、コス経済性に係る課題○建屋容積・物量の削減

信頼性向上に係る課題○ナトリウム取扱技術

ト増の要因もあるが、先に述べた低除染化にともなう工程削除や設備合理化などによって合理化に①配管短縮のための高クロム鋼の開発⑧配管二重化によるNa漏洩対策強化

寄与する部分の効果が大きい。FBR システムと②ｼｽﾃﾑ簡素化のための冷却系2ループ化⑨直管二重伝熱管蒸気発生器の開発

同様に、実用化に向けて概念に採用した革新技③1次冷却系簡素化のためのポンプ組込型
中間熱交換器開発⑩保守、補修性を考慮したプラント設計術を確立する必要があり、図 2 に示すとおり、12④原子炉容器のコンパクト化⑤ｼｽﾃﾑ簡素化のための燃料取扱系の開発⑥物量削減と工期短縮のための格納容器のSC造化○高燃焼度化による長期運転サイクルの実現⑦高燃焼度化に対応した炉心燃料の開発

安全性向上に係る課題○炉心安全性の向上

項目の技術課題について開発を進めていくこととしている。

⑪受動的炉停止と自然循環による炉心冷却

４．FBR サイクル実用化研究開発の開始⑫炉心損傷時の再臨界回避技術

4.1○建屋の免震技術⑬建屋の3次元免震技術

図１ ナトリウム冷却炉に関する技術開発課題

̶2̶

FBR サイクル技術の開発方針に係る国の検討2005 年 10 月、「原子力政策大綱」
が閣議決定され、FBR サイクルについては、2050 年頃からのNEWSLETTER No.34 May 2007
ネルギー源を確保するため、FBR サイクルの実用化に向けた研究開発を、引き続きオールジャパン体制で実施していく。FaCT プロ①解体・せん断技術の開発⑦脱硝・転換・造粒一元処理技術の開発②高効率溶解技術の開発

ジェクトの実施に当たっては、定期的に外部の評価を受けて研究⑧ダイ潤滑成型技術の開発③晶析技術による効率的ウラン回収シス
テムの開発開発計画に反映させ、また、国際協力を積極的に活用して効率的⑨焼結・O/M比調整技術の開発④U,Pu,Np一括回収する高効率抽出シス
テムの開発

な研究開発の実施を目指すこととしている。

⑩燃料基礎物性研究◇特集（2）◇ 発電用風車⑪セル内遠隔設備開発⑤抽出クロマト法によるマイナーアクチ
ニド回収技術の開発⑫TRU燃料取扱い技術⑥廃棄物低減化（廃液2極化）技術の開発

先進湿式法
再処理

図２

簡素化ﾍﾟﾚｯﾄ法
燃料製造

燃料サイクルシステムに関する技術開発課題
三菱重工業 ( 株 )長崎造船所

商業ベースでの導入を目指し、段階的に研究開発を進めるとの方

風力発電事業ユニット

向性が示された。2006 年 3 月には、総合科学技術会議により第 3田北勝彦

期科学技術基本計画がとりまとめられ、FBR サイクル技術が
「国家
基幹技術」
に選定された。これらの政策を具体化する動きとして、

１．まえがき2006 年 7 月に文部科学省が「原子力に関する研究開発の推進方策」

発電用風車は、地球温暖化防止を担う再生可能エネルギーの主役を、2006 年 8 月には経済産業省が「原子力立国計画」
をとりまとめた。

として急速に適用が拡大している。世界の風力発電導入量は、2004

この中で、FBR サイクル技術については 2025 年頃に実証炉の運転

年末で 48GW に達し、日本でも約１GW の風車が運転中である。

を開始し、2050 年より前に商業ベースでの導入を目指すとの目標

風車は火力発電等の大型設備に比べてサイト条件が明確であればが示された。そして、前述の文部科学省によるフェーズⅡ成果に計画から約 1 年程度で建設し、発電を開始できる機動性を有して対する評価結果が公表された後、2006 年 12 月に、原子力委員会が「高いる。最近では原油価格高騰の影響もあって特に米国、中国で設

速増殖炉サイクル技術の今後 10 年程度の間における研究開発に関備導入が大きく伸びつつある。また、欧州諸国を中心として更なする基本方針」を決定した。

る自然エネルギー利用拡大の動きがあり、ここ数年は需要に対し

4.2て風車の部品供給が追いつかない状況にある。この発電用風車導サイクル実用化研究開発の進め方

これらの国の方針を受け、「もんじゅ」
や様々な核燃料サイクル

入拡大は今後も継続することが予想されている。
（図 1）

風車の年間導入量 GW/ 年

研究開発の施設等を活用し、「FBR サイクル実用化研究開発（英文
名： Fast Reactor Cycle Technology Development（FaCT）プロ
ジェクト ）」として実用化に集中した技術開発に開発の段階を移すこととした。FaCT プロジェクトでは、国の方針に示された実用化目標を達成するため、図 3 のようなロードマップを想定し、2015 年に向けて実用施設及び実証施設の概念設計研究を実施すると同時に、前述の FBR システム 13 項目、燃料サイクルシステム
12 項目の革新的な技術について研究開発を進め、その成果を概念設計に反映する。2010 年までの当面の計画としては、概念設計検
討と革新技術の開発を実施し、その結果により革新技術の採否判

30
20
欧州

10
既設

ｱ ｼﾞｱ
その他

0
1990

1995
図1

断を行うことを目標とする。また、革新技術の実証試験計画につ

USA

2000

2005

世界の風車導入量の予測

2010年

１）

いても検討し、実証試験の実施に向けた準備を進める予定である。

発電用風車では建設するサイトの土地利用と投資に対するトータ

2010 年度末にそれらの成果をとりまとめた後、国による評価を受ルとしての収益（発電量）を改善するため、大型化が進められていけ、その後の研究開発計画に反映させることとしている。

る。三菱重工業で開発し、横浜の工場内に設置した 2400kW 風車

５．おわりには 92m のロータ径を有し、現在、順調に運転を継続している。
（図 2）

国の方針を踏まえ、安全性、経済性を有し持続可能性のあるエ2015
研究開発段階2025

2035

共に、2400kW 風車の技術的な特徴について紹介する。

2045 2050

実証・実用化段階

本報では、発電用風車の大型化の主要な課題を取りまとめると

高速増殖炉サイクル導入期

高速増殖炉：試験・運転開始時期

革新技術の研究開発「常陽」、「もんじゅ」
大型試験施設
実証炉
実用炉

再処理
革新技術の研究開発
再処理工学試験施設

MOX初装荷燃料供給

TRU取替燃料供給

燃料サイクル実証施設
燃料サイクル実用施設

燃料製造
革新技術の研究開発
TRU燃料製造試験施設
MOX燃料製造施設

図３．FaCT プロジェクトの実施にあたって想定している実用化
ロードマップ

̶3̶

図22400kW 風車の外観と主な仕様

POWER & ENERGY SYSTEM
２．発電用風車の大型化の課題

４．翼の雷対策

風のエネルギーは風速の３乗とロータ面積に比例するため、単

国内では日本海沿岸部の冬季雷地区の雷被害が厳しく、これへ

機ベースの発電量を増やすためには、ロータ径を出来るだけ大きの対応が必要になる。平成１７年より風車のタワー基部に設置しくする必要がある。一方、翼先端周速は主として翼の騒音レベル

たコイルによって代表地点で雷電流が計測されているが、図５にによって制限されるため、大型化した場合、回転数を低下させる

示した計測例では落雷の頻度、電荷量に地域性が強く現れている。

必要がある。寸法効果が大きく現れ、荷重（トルク、モーメント）

ここでは雷保護の設計指針として使用されている IEC の最も厳しが増大するため、単純な相似設計は成立せず、例えば出力を 2 倍

い保護レベルⅠ（300 クーロン）を超える計測結果も一部、確認されにすると強度レベルは７割程度にしかならず、重量、すなわち機ている。

器の kW あたりの価格は約１．
４倍に上昇する。したがって風車を大型化していくためには、軽量化が最も重要な課題となる。そのため高強度材料の採用、構造最適化による強度の改善、あるいは制御法を工夫する等による荷重低減を進める必要があり、新技術の開発と早期の実用化がますます重要になっている。
風車が大型化した場合、機器そのものだけではなく、2 次的な要件である輸送性と建設性が大きな課題となる。輸送は法規制やサイト条件の問題があり、寸法や重量の制限がある。また、大型風車の建設に際しては高コストな大型のクレーンを必要とする。大型のウィンドファームでは数十基の風車を風況の良い現地で強風の気象を避け、短期間で建設する必要がある。設計段階から輸送、
図５建設に至る一貫した経済性への配慮が不可欠ではあるが、陸上用

冬季雷地域での雷計測結果の例

風車では輸送・建設の制約が大型機普及の限界になるものと考え風車の大型化は、翼の最高到達位置が高くなるため被雷率の大られている。一方、洋上風車についてはその制約は小さく、既に幅な上昇をもたらす事が予想される。風車翼では一層の雷対策が5MW 級テスト機が建設され、その経済性の見極めが進んでいる。

必要となり、当社では雷の捕捉性を確認する高電圧放電試験と、

３．翼設計

雷電流に対する耐力を確認する大電流試験を行い、レセプタ設計

風車の翼は大型の FRP 成形体が使用されるが、通常運用時の刻々の妥当性を確認している。図６は翼の先端部のモデルにより、種々と変化する風速に対する適応性（疲労強度）、台風時の強風に耐えの翼姿勢、雷極性を変えてレセプタによる雷補足率を測定したもる強さ（最大荷重、座屈強度）を併せ持つ必要がある。そのためのであり、一般的な負極雷，正極雷の発生確率
（９：１）
を考慮す

2400kW 機では空力荷重の低減と構造強度による改善を図った。図れば９８％を超える補足率が得られることを確認している。また

3 に示す通り、2400kW 風車用 44.7m 翼は既設の 1000kW 用 29.5m

大電流試験では IEC の保護レベルを超える条件まで試験を行い、翼と比べて先細をスリム化した翼形状を採用して、ロータ径拡大

レセプタからナセル金属部分に至る部分に過熱等の異常が無いこによるスラスト力の増大を抑制し、性能向上とともに荷重の低減とを確認して実機適用している。

を実現した。
翼構造では翼のコード長の急変を避け、形状の不連続による応力集中の発生を回避し、翼の内部構造の改良、座屈防止材の最適配置、GFRP 材（ガラス繊維強化プラスチック）の UD 材（一方向繊
維）の含有比の上昇により軽量化している。２）なお、FRP 部材は工場段階での製造依存性を完全に排除する事が難しく、実用に先立って海外の第 3 者機関を利用して実翼による最大荷重、及び疲労試
験による検証を行い、構造健全性を確認している。
（図４）

図３

2400kW（上）と 1000kW（下）風車用翼の概形
図６

翼姿勢と雷極性をパラメータとした高電圧放電試験状況

３）５．制御による荷重の低減
風車の荷重低減は翼設計だけではなく、運転・制御の高度化によっても達成可能である。そのひとつに翼の独立ピッチ制御がある。これは地表の摩擦のために風速には高度分布（ウィンドシア）があり、風車は１回転毎に疲労荷重を受けるが、回転に同期して、翼のピッチ角を荷重変動を相殺するように微修正し、疲労荷重を軽減する手法である。3 翼を独立化することで仮に 1 翼の制御系に異常が発生しても残る 2 翼で回転を停止することが可能であり、
図４2400kW 風車用翼の最大荷重試験による検証状況

安全上も有利な構造である（図７）。なお、この制御方法は翼に応̶4̶NEWSLETTER No.34 May 2007
参考文献

BTM Consults, World Market Update 2005.

1）

平野

2）

ほか , 風車の強度信頼性向上に関する取組み , 日本材料学会第276 回疲労部門委員会資料 ,2005.

Arinaga, S. et al, Eperimental

3）

study for wind tuibine baladeslightening protection ,2006.

奥田

4）

ほか , 平成 15 年 9 月に沖縄県宮古島で発生した台風 14 号による建築物等の被害について（速報） , 独立行政法人建築研究所 ,2003.
林ほか , 設計荷重低減のための新コンセプト , 第 25 回風力エ

5）

ネルギー利用シンポジウム ,2003.
図７

翼の独立ピッチ制御の概要◇先端技術◇
環境負荷低減型発電用小型水車の開発

力センサーを設置することで、より詳細な荷重制御を行うことが可能である。
また、2400kW 風車は可変速運転することで風の短周期の変動をロータ回転数の増減で吸収、平準化して、疲労荷重を軽減している。
６．台風対策
2003 年に沖縄県の宮古島に来襲した大型台風により、計７台の風車が損壊する被害が発生し、調査の結果、風車倒壊時には、停信州大学工学部環境機能工学科
教授 池田敏彦

電により風車の風向制御（ヨー制御）
が喪失し、斜め風や横風を受けたことで、設計の想定値を超える荷重が風車に作用した可能性が高いことが指摘されている。４）通常、カットアウト風速を越える

１． はじめに

強風時には、風車はロータの回転を止め、風荷重を低減するために、エネルギーの安定した確保は極めて重要な課題である．また，地風上に正対した状態で待機する。この状態で停電すると風車は風

球温暖化の原因となる二酸化炭素の発生を抑えていくことは人類向の変化に追従できず上記の状況に陥ることになる。2400kW 風に課せられた急務である．そのために，再生可能なエネルギーの利

車では停電しても確実に風車の風向制御を行う新しい制御（Smart用を拡大し，水力や風力などの自然エネルギーの有効利用が望まれYaw）を採用している。これは台風の強風下で待機姿勢を風下側にる．本稿は，身近にある小規模河川をそのまま利用し，流れに置く

変更することにより、風見鶏効果でヨー制御する方式であり、停だけで発電する小型水車の開発に関する報告である．
水力発電は出力規模により，大水力，中水力，小水力，ミニ水力，

電中でもヨーが回転して荷重を逃がすため、台風荷重の低減を図

マイクロ水力に分類されている．マイクロ水力発電は 100kW 程度ることができる。
（図 8）以下を指している．現在，水力発電により日本の電力量の約 10％が賄われている．大きなダムや長大な水路をもつ大規模集中型発電による寄与が大きい．しかし，今日ではそのような大規模発電施設の建設適地が少なくなっているとともに，建設工事等で自然が破壊される懸念の広がり，新たな建設は困難な状況になっている．そのため，大規模集中型から分散型へ移行し，クロスフロー水車に代表されるように，これまで未利用であった小規模水力の利用が活発になってきている．しかしながら，小規模とはいえ取水口や導水路，
水車小屋の建設，導水管や排水管等の付帯設備が必要であるため，自然に手を加えることも多く設置場所も限定される．また，建設にかなりの費用がかかる．
そこで，身近にある小規模な河川をそのまま利用し，流れに置くだけで発電できる水車の開発を目指した．水車小屋の建設や導排水管等の付帯設備を必要とせず，河川自体や周囲環境に極力手を加えないで発電するシステムであることから，本水車は環境負荷低減型
発電用水車と言ってもよいであろう．現在，二種類の水車を開発し，実用化することを目的にしている．第一に，一般河川用水車を開発
図８

Smart Yaw システムによる停電時の台風荷重の低減５）

７．まとめする．風車として実績があるサボニウス形ロータを用いる．以後，サボニウス水車と呼ぶ．この水車は羽根枚数が２〜３枚と少なく，ゴミ除塵機などのゴミ対策が不要であると考えてこの形を採用し本稿では風車の大型化の課題と 2400kW 風車を例に技術開発のた．第二に，小滝を利用した水車を開発する．日本の河川は急峻で概要を示した。今後、陸上用はインフラの制約があるため、更なあり，砂防ダムや堰堤など小さい滝が多数存在している．このようる大型化の検討は洋上風車が主流となる可能性が強い。洋上風車な小滝をそのまま利用する．以後，滝用水車と呼ぶ．本研究では，の経済性と装置そのものの信頼性実証が進めば、新たな大型化がまず，サボニウス水車と滝用水車に関して，回流水槽と人工滝を用加速する可能性が強い。環境にやさしい風力エネルギー利用を拡いて行っている室内における基礎実験について述べる．次に，実際大するため、更に技術開発を進めていく必要がある。

の河川や小滝に設置した実証実験について報告する．

̶5̶

POWER & ENERGY SYSTEM
２． 室内基礎実験
２- １

サボニウス水車

基礎実験に用いた回流水槽を図１に示す．全長約 7.5m，全幅 3.2m，測定部は長さ 3000mm，幅 600mm，高さ 500mm，最大流速 2m/sである．室内実験用のサボニウス水車と出力計測システムを図２に示す．水車は直径 DR =142mm，長さ LR =210mm であり，位相な
しと位相ありの二種類について，トルク計と回転数計から出力を求めた．水車の回転は約２倍に増速させた．水位 H 0=400mm，一図１

様流速 U 0=0.8m/s とし，水槽底面と水車下部の距離 HC を変化させ回流水槽

た．H 0 /D R =2.8 である．図２に示すように，水車回転方向は CW，
CCW と定義した．色素注入法による流れの可視化と PTV により速度分布を求めた．なお，出力係数は C P =2ω T /ρAU 03，λ =Vt /U 0 で定義した．ここで，ω は角速度，T はトルク，A =D R・L R，
V t は周速である．実験結果，CW，CCW，H C により，出力特性（C P 〜λ 曲線）は変化する．それぞれの実験条件下で，C P の最大
値 C Pmax はλ = １付近であった．いずれの H C においても，位相なしに比べて位相あり水車の CPmax の値は大きい．CW, HC /DR =0.74，

λ = １の条件下で，位相なしと位相ありの水車について色素注入法による流れの模様を図３に示す．図中のθは図２を参照．同じ
条件下において，PTV による速度分布の測定例（θ =90°の場合）を図４に示す．図より加速，減速の領域が明確にわかる．現在，
回転数とトルクの動的測定を行っている．
図２

２- ２

サボニウス水車の出力計測システム

滝用水車

室内実験用人工滝の水車の図面と流れの模式図を図５に示す．
ピットからタンクに蓄えられた水はタンク一端から滝として落下する．流量 Q は電磁流量計で計測される．水車は落下水流中に設置され，その位置は水平及び垂直方向に移動できる．水車の回転は３倍に増速されて発電機に伝達される．試作した滝用水車は

D R =400mm，L R =500mm，周囲に 12 枚の円弧状の羽根を配置してある．滝水流に対する水車の回転方向により，上掛けと胸掛けに区別した．水車効率η とλ の関係を図６に示す．ここで，η =P total/ ρgQHF，Ptotal は水車出力，HF は滝の落差である．上掛けと胸掛
は直線的に増加けに無関係に，Q とともに Ptotalmax（Ptotal の最大値）
し，η は 30 〜 40％であった .
図３

色素注入法での可視化

図５

図４

PTV 法での速度分布

表１

サボニウス水車実証実験機比較㪫㪼㫊㫋㩷㫉㫆㫋㫆㫉

㪥㫆㪅㩷㪈

㪥㫆㪅㩷㪉

㪩㫆㫋㫆㫉㩷㫊㫀㫑㪼㩷㪲㫄㫄㪴㱢㪉㪇㪇㬍㪌㪇㪇

㱢㪊㪍㪇㬍㪏㪇㪇

㪩㫆㫋㫆㫉㩷㫋㫐㫇㪼㪪㪸㫍㫆㫅㫀㫌㫊

㪪㫋㪸㪾㪾㪼㫉㪼㪻㩷㫊㪸㫍㫆㫅㫀㫌㫊

㪦㫍㪼㫉㪻㫉㫀㫍㪼㩷㫉㪸㫋㫀㫆

㪈㪅㪇

㪉㪅㪉

㪞㪼㫅㪼㫉㪸㫋㫆㫉㪛㫀㫉㪼㪺㫋㩷㪻㫉㫀㫍㪼䋨㫀㫅㩷㫎㪸㫋㪼㫉䋩㪙㪼㫃㫋㩷㪻㫉㫀㫍㪼䋨㫆㫌㫋㩷㫆㪽㩷㫎㪸㫋㪼㫉䋩㪧㫆㫎㪼㫉㩷㫆㫌㫋㫇㫌㫋㩷㪲㪮㪴

㪋㪇

㪈㪇㪇

㪮㪼㫀㪾㪿㫋㩷㪲㫂㪾㪴

㪋㪇

㪈㪇㪇

㪣㫀㪽㫋㫀㫅㪾㩷㪸㫅㪻㩷㫃㫆㫎㪼㫉㫀㫅㪾㩷㪻㪼㫍㫀㪺㪼㩷㪬㫅㫅㪼㪺㪼㫊㫊㪸㫉㫐㪥㪼㪺㪼㫊㫊㪸㫉㫐

滝用水車概略㪈㪋㪇㪈㪉㪇

2 VQVCN䇭 =9 ?

㪈㪇㪇















㪏㪇
㪍㪇
㪋㪇
㪉㪇
㪇
㪇

㪉㪇

㪋㪇

㪍㪇

㪏㪇

㪈㪇㪇

㪈㪉㪇

㪈㪋㪇

0 6 䇭=TRO?

図８
図６

滝用水車特性図７

サボニウス水車実証実験結果

滝用水車実証実験結果

３．実証実験

̶6̶

山梨県都留市家中川で行った二種類のサボニウス水車の実証実

NEWSLETTER No.34 May 2007
験の結果を図７に示す．また，
表１に１号機と２号機の比較を示す．

c）風車制御：柔構造の振動抑制、疲労荷重低減

１号機では 40W 程度であるのに対して，２号機では目標とした

d）風車保護：暴風、地震対策、波力対策

100W の出力を達成することができた．長野県小諸市松井川で現在

さらに、日本海域は水深が大きくなるため、プラットフォームと行っている滝用水車（D R =500mm，L R =1000mm，周囲に 12 枚の羽して、これまでの着床式洋上風車とは異なる新しいフローティン

根を配置）の実証実験結果を図８に示す．河川流量が変化するため，

グ風車の提案が必要であり、その最適化が必要となる。例えば、実験日により出力が異なる．最大 130W の出力が得られている．

a）フロートと風車の構造連成

４． まとめb）風車の傾斜対策（ダウンウィンド）都留市と小諸市における実証実験により発電した電力は，LEDc）風車の揺動対策

照明，からくり人形の電源，料理，ルビー作りなどに用いた．他に，

d）風車制御（上記の影響を緩和するもの）

下掛け水車の実証実験を継続しており，電力は照明と冷房用屋根といった技術の確立が求められる。研究会としては、これらの新散水システムの電源に用いている．また，今春（平成 19 年）には滝

しいアイデアに基づくシステムを提案しながら、新エネルギーの用水車が獣撃退用電気柵の電源として用いることが予定されていパラダイムシフトを目指そうとするものである。

る．本誌が発行されるころには稼働中であろう．本水車の実用化

なお、本年度の分科会開催とその具体的な活動内容は下記の通は省エネ効果，地球温暖化や化石燃料枯渇防止に貢献，増加するりである。

エネルギー需要の拡大に応えることができる．また，環境問題に

1. 2006 年 6 月 29 日，東京海洋大学にて分科会を開催．第 11 回動

対する教育効果や地域活性化につながる．

力・エネルギー技術シンポジウムにて OS を担当．名大長谷川
幹事より「JSME 技術ロードマップ作成」，東大荒川主査より「風
車技術ロードマップ」，東大飯田副幹事より機械学会年次大会◇研究分科会活動報告（１）◇他，関連大会 OS の開催など，分科会運営について話題提供が風車のパラダイムシフト−日本の環境に適合した風車の研究開発− 活動報告
主査 荒川 忠一（東京大学）

された．
2. 2006 年 10 月 29 日，東洋大学にて機械学会流体工学部門大会に合わせて，ターボ機械協会風力タービン研究分科会と合同分科

世界における風車の設備容量は 70 ＧＷを超え、ドイツ、スペイ会を開催．前回に続き「技術ロードマップ」，および CMH 今村

ン、米国の順で大きな容量を抱えている。最近は、インド・中国

氏より「風車セミナー」，東大飯田副幹事より分科会運営についが新エネルギー戦略を前面に掲げ、設備容量を順調に伸ばしていて話題提供がされた．

る。残念ながら日本はわずか１ＧＷ程度であり、2 年前の 8 位、昨3. 2006 年 12 月 8，9 日，銚子市にて分科会を開催．分科会メンバ

年の 10 位から、本年は 13 位に後退している。ヨーロッパを中心の他関連研究室学生とセミナー形式で，世界の風車研究の情報として洋上風車の展開がはじまり、デンマークの浅い海に展開するモノパイル方式の 140 ＭＷの大規模ウィンドファーム、スコッ

交換を行い，FHI 風車サイトの見学が行われた．
4. 機械学会技術ロードマップ作成，年次大会特別企画の提案が了

トランドの 50 ｍ水深におけるジャケット方式の洋上風車の設置な承された．

ど、新しい動きが続いている。風車の大きさは、現在陸上で多数

これらの定期的な会合にとどまらず、さまざまな研究会やＮＥ導入されている２ＭＷクラス風車で直径 80 ｍ、また、洋上向けにＤＯなどの政府系の事業活動においても、風車の技術ロードマッ

開発されている５ＭＷ機で 110 ｍに達するものとなっている。

プを取り上げて議論されることが多くなり、本研究会活動がそれ一方、日本の環境に適合した風車の課題として、台風に代表さらの原点となっている。

れる「強風」、山岳地形に発生する「乱流」、そして冬の日本海地域

1 月 8 日に青森県で風車の倒壊事故が発生し原因調査が続いていに発生する冬季「雷」が挙げられる。これまでの風車の歴史から、る。風車の本格的導入が始まってから年が浅いこともあり、まだヨーロッパを中心とした基準による設計がなされているため、必「初期故障」に属するトラブルが発生することもある。同じ事故をずしも日本の環境に適合しているとはいえない。その違いについ二度と起こさない、類似の事故を未然に防ぐ体制を整えることがて基礎研究が積み上げられ、日本、さらにはアジア地域の自然環重要である。また、66 ＭＷという日本最大の郡山布引高原ウィン

境に根付いたガイドライン作りが、政府機関を中心として進んでドファームが竣工したという嬉しいニュースも届いた。持続社会いる。さらに、国内において電力事業者が風力発電を受け入れる構築のため、風車は新エネルギーの象徴として、新しい技術の導ためには、変動出力を緩和するための大型蓄電システムの開発や、入を図りながら進化を続け、環境・エネルギーの新しいパラダイ「風車のお天気予報」と呼ばれている出力予測システムの確立が要ムを提示できるよう、会員とともに力を合わせていきたい。

請されている。
このような背景の下に、本研究分科会は「風車のパラダイムシフ◇研究分科会活動報告（２）◇ト」と題して、日本における風車の新しい技術ロードマップの構築

ヒートポンプの高効率化に関する研究会活動報告
主査 片 岡勲（大阪大学）を目指した研究会活動を行っている。国内においては、陸上面積の限界から、将来は洋上風車が中心となると見られており、その技術の展開に重点を置いている。そこに利用される風車は超大型エネルギー環境問題は今世紀の人類が解決すべき最も重要な問風車となるものと予想される。超大型風車は他に類を見ない大型

題の一つであり、わが国においても様々な研究や技術開発が行わの空力弾性構造物であるという側面から、下記のような主要技術れている。ヒートポンプはエネルギーの高効率利用と地球温暖化

課題がある。

ガス削減、及び都市のヒートアイランド化の防止に貢献する重要（発電量増、疲労荷重低減、耐雷強度との両立）
a）軽量・長丈・柔構造翼な技術の一つである。本研究会は、産官学の研究者、技術者によ

b）超臨界
（低剛性）
タワー

りヒートポンプサイクルの熱効率の向上、冷媒の性能評価、熱交

̶7̶

POWER & ENERGY SYSTEM
換器の伝熱性能の向上と着霜の防止、膨張エネルギーの効率的な当研究センターの最もシンボリックな研究施設が陽子線加速器

回収といった、ヒートポンプ技術の高効率化にとって必要な基礎である。タンデム加速器（500 万Ｖ）とシンクロトロン加速器（200 Ｍ

研究や技術開発に関して、最新の知見を調査するとともに、研究ｅＶ）で構成されており、最大で光速の約 56％まで陽子を加速する

成果、技術開発の評価を行うことを目的として設立した。

ことができる。

本研究会の活動としては上述のヒートポンプ技術の高効率化にこの装置を用いて、発光素子や次世代パワー半導体デバイスととって必要な基礎研究や技術開発について関連する委員によってＷして期待がされている窒化ガリウム半導体の生成技術やソバやイＧを作り調査研究を行うと共に、機会学会の年次大会においてオー

ネ等の農作物の品種改良といった産業分野のほか、陽子線がん治

ガナイズドセッションを開催してその成果の発表と委員の相互の意

療の臨床研究などの医療分野での研究開発も進められている。

見交換を行った。2005 年度年次大会、2006 年度の年次大会でのオー

一般にがん治療といえば、外科的手術やＸ線治療などが想起さ

ガナイズドセッション「高効率ヒートポンプの要素技術とその応用」

れるが、この方法は、最先端の医療技術として陽子線を用いた治での委員会委員による講演発表の題目は以下の通りである。

療であり、従来の治療方法と比べると副作用が少なく、また、臓エネルギー・環境問題とヒートポンプ・蓄熱システムの役割 - 高器の機能を温存しながら、治療後も普通の生活が維持できること

効率機器開発に向けて -から、人にやさしい新しい治療方法として注目されている。

高効率ターボヒートポンプの開発

平成 14 年度から治療を開始し、これまでに前立腺がん、肝臓がん、二酸化炭素を用いる冷媒自然循環型冷却器の過渡特性

肺がんなど 39 件の治療研究を行ってきたがいずれも良好な治療成

エジェクター内部の気液二相流の流動特性に関する研究

績を得ており、これらの研究成果を受け、福井県では県立病院（福

家庭用熱供給システムの熱的性能の解析と評価

井市）に併設して、平成 21 年度中の治療開始を目指し陽子線がん

ターボヒートポンプへの可変速適用と特性治療施設の整備が進められている。

微細加工を施した伝熱面における沸騰熱伝達ならびに着霜特性に

また、原子力が地域の発展に貢献することによって県民の信頼関する研究につながる様々な施策を展開し、原子力を中心としたエネルギー

本研究会において特に重点的に調査研究を行ったテーマとしての総合的な研究開発拠点地域とすることを目的として、平成 17 年

はヒートポンプ給湯システムの省エネルギー効果、地球温暖化ガ

3 月に、福井県は「エネルギー研究開発拠点化計画」を策定した。こス削減効果の評価、エジェクターを用いた膨張動力回収技術、熱の計画を推進するエンジンとしての役割を担うため、平成 17 年 7

交換器における着霜現象の解明とその防止技術等である。ヒート

月、当研究センターに「エネルギー研究開発拠点化推進組織」
が新

ポンプ給湯システムの省エネルギー効果、地球温暖化ガス削減効

たに設置された。この組織では、所長以下 15 名のスタッフにより、果の評価ではヒートポンプ給湯システムの動作特性を評価するシ

産学官の連携による技術開発支援、科学機器等を使用した技術相

ミュレーションプログラムを作成し我が国における標準的な熱需談、原子力関連従事者研修による人材の育成など、より具体的に要、電力需要を与えて評価検討を行い、現在実用化されているヒー

地域の活力につながる事業を推進している。

トポンプ給湯システムが十分な省エネルギー効果、地球温暖化ガ

今後とも、当研究センターでは、加速器を利用した研究開発を

ス削減効果を持つことを確認した。エジェクターを用いた膨張動

はじめ、より実用化・応用化を重視した研究開発を行うとともに、力回収技術に関しては、エジェクター内部での作動流体の気液二

地元企業の産業、技術、研究に対する支援を推進し、地域振興に

相流の流動伝熱特性についての実験的な研究と調査、およびそれ貢献していきたい。

を解析する気液二相流のシミュレーションプログラムの開発と調査を行った。熱交換器における着霜現象の解明とその防止技術に関しては、着霜現象の基礎的な現象の解明の実験的な研究と知見の調査、ならびに、熱交換器の伝熱面を高機能化することにより、着霜しにくい伝熱面を開発する研究調査を行った。
本研究会はその活動を終了したが、活動を通してより得られた成果ならびに人的なネットワークを活用して、今後ともヒートポ
ンプの高効率化に向けた調査研究を継続する予定である。

福井県若狭湾エネルギー研究センター◇地区便り◇◇見学会報告（１）◇

若狭における陽子線加速器による研究開発とエネルギー研究開発拠点化計画（財）若狭湾エネルギー研究センターエネルギー研究開発拠点化推進組織
所長

来馬

最先端の医療技術である陽子線がん治療

第 16 回セミナー＆サロン開催報告
部門企画委員会委員長

大島

宏之（JAEA）

去る 10 月 27 日、動力エネルギーシステム部門の伝統行事であ克美

るセミナー＆サロンが、東京浜松町にある東芝本社ビル 39 階の大福井県若狭湾エネルギー研究センター整備の発端は、昭和 56 年

展望会議室にて開催された。このセミナー＆サロンは、著名な講

当時、若狭湾地域に原子力が集中している特性を活用してエネル演者を迎えてのセミナー、見学会、部門賞授賞式、そして会員のギー関連技術や地域産業への応用技術の研修等を実施し、地域振興懇親を行う場を提供するサロンで構成される。16 回目を迎えた今を図る「アトムポリス構想」が提唱されたころにさかのぼる。以来、回は 100 名以上の出席を迎え盛況であった。

その実現に向けて努力がなされて、平成 10 年 11 月、世界に開かれ、セミナーの部では、「地球環境とエネルギー供給システム」
とい地域に根ざした原子力・エネルギーに関する科学技術研究開発の拠う基調テーマのもと、２つの講演がなされた。まず、経済産業省

点として、福井県敦賀市で最も標高の高い野坂岳の麓に開所した。

資源エネルギー庁総合政策課、森田課長補佐（本部大臣官房審議官

̶8̶

NEWSLETTER No.34 May 2007
代理）から「エネルギー需給見通しと地球環境問題について」と題し

崎発電所のある長島である。大崎発電所では加圧流動床複合発電て、世界のエネルギー情勢、日本のエネルギー需要の現状、2030

方式（PFBC）の技術的特長、トラブル事例、運転状況等について説

年予測のケーススタディ、温室ガス排出の現状と世界および我国

明いただいた。見学後再びフェリーに乗り、瀬戸内の美しい島々の取り組みが紹介された。予測の幅は大きいものの厳しい情勢にが夕日に染まるのを眺めながら宿泊先である呉市内までの道程を

変わりはなく、クリーンなエネルギー技術を早急に開発・普及さ移動した。宿泊先のホテルクレシオ呉本通りのそばにある居酒屋

せていく必要性があらためて認識された。次に東芝・電力システ

で恒例の懇親会を催し、部会員の懇親を深めるとともに、企画委

ム社・統括技師長・須藤氏から「東芝のエネルギー技術開発につい員だけではなく見学会参加者にも加わってもらい、来年度の見学て」と題して、原子力発電、化石燃料エネルギーの環境負荷低減工会について活発に意見交換を行い、概略を固めることができた。

夫、燃料電池などメーカーの最新の取り組み状況が紹介された。

第２日目は、まず「呉市海事歴史科学館（大和ミュージアム）」をセミナーの部では講演後見学会が行われるのが通例であったが、見学した。戦艦大和をはじめ、先の大戦に関する多くの展示物を

今回は代わりに ｢ 最新の医用システムについて ｣ と題したトピッ

見学するとともに、学芸員の方に戦艦大和の動力源である三胴ボ

ク講演がなされ、医用システムの種類と適用例など最先端技術情

イラ，タービンや戦艦大和にまつわる講和をいただき、見学者一報が提供された。機械テクノロジーとしての情報のみならず、病同興奮を覚えながら聞き入った。

院で検査を受ける際には、医用システムの現状を知っておくと非常に役に立つと思った次第である。

呉市内で昼食をとった後、再び竹原市へ向かい、J-POWER 竹原
火力発電所を見学した。竹原火力発電所では、常圧流動床ボイラ部門賞受賞式では、部門賞として 3 名に功績賞、1 組に社会業に関する技術的特長、トラブル事例、運転状況等説明を頂き、記績賞が贈られるとともに、部門一般表彰として、２名が貢献表彰

念撮影をして、無事今回の見学会を終了した。

を、5 名が優秀講演賞を受賞した（受賞者とその受賞内容は昨年秋

大崎発電所の平岩副所長、竹原火力発電所の高井所長代理をはじのニュースレター No.33 を参照されたし）。受賞者からのメッセー

め多くの方々にご丁寧な対応をして頂き、感謝申し上げます。

ジとして、それぞれの受賞理由にまつわるエピソードをお話いた

流動床ならではの技術的課題について議論する貴重な機会となっだいたが、中には動エネ部門創世期の貴重な話も伺うことができ、たこともあり、懇親会では「大変有意義な見学会であった」と発言

参加していた多くの若手研究員や学生には大いに刺激になったのされる方もいて、エネルギーや技術に関する会員の関心の高さがではないかと思う。

現れた見学会であった。

サロンの部では、会場提供者の東芝佐々木社長の挨拶に始まり、企画委員長挨拶、一般会員としてご出席いただいた笠木学会長からのスピーチ、そして有富前部門長の乾杯の音頭で歓談に移った。
歓談は、途中受賞者のスピーチをいただきつつ、終始和やかに（時に熱く）
親睦を深めていただいた。会場は東京タワーをはじめとした摩天楼やベイブリッジなどパノラマが見渡せる場所であり、しばし室内照明を消して夜景鑑賞を楽しむ時間も用意されていた。
美しい夜景を十分堪能すると同時に、改めて安定した電気エネル
ギー供給のありがたさを実感した時間でもあった。サロンは森部
門長の中締めで実質終了となったが、その後も時間一杯までグラ
J-POWER 殿竹原火力発電所

スを傾けつつ親睦を深めるシーンが展開された。
最新の情報収集のみならず、ヒューマンネットワークを広げる◇講習会報告◇機会として、今後ともこのセミナー＆サロンを会員の皆様に有効点検整備とリスクマネージメントの最前線４
三菱重工（株）原動機事業本部主任技師 小 田浩に活用していただければ幸いである。最後に会場を提供をいただ
くとともに、事前準備、当日の対応とご尽力いただいた東芝の方々に厚く御礼申し上げたい。

2006 年 9 月 7 日、参加者 42 名にて「点検整備とリスクマネージ
メントの最前線４」の講習会が開催されました。午前中は機械振興◇見学会報告（２）◇会館（港区芝公園）にて、午後からは場所を移動し全日空機体メン「流動床燃方式を採用した石炭火力発電所」〜秋の瀬戸内を巡る、火力発電所におけるクリーンコールテクノロジー〜
部門企画委員会 見学会担当 天本 幹夫（日立）

見学会を行いました。前日の予報では降雨が心配されましたが、幸去る 11 月９日（木）〜 10 日（金）の２日間にわたって、環境負荷問題、第 3 者機関の検査のあり方、そして市民の特に関心の的でを低減する石炭利用技術（クリーンコールテクノロジー）のひとつある航空機の点検整備と安全性の考え方につき、各方面の専門のとして流動床燃方式を採用、実用化し、現在稼動中の石炭火力発

方々に講演頂きました。

テナンスセンター（羽田空港）にて、講習会、および同センターのい天気にも恵まれ徒歩を含む移動も食後の良い運動となりました。
講習会は、電力設備の点検整備におけるヒューマンエラーの諸電所である中国電力株式会社大崎発電所及び J-POWER 電源開発
株式会社竹原火力発電所を見学した。

まず、電力中央研究所ヒューマンファクター研究センター上席研究員長坂氏より、実際に発電所で発生したトラブルを参考に、第１日目は JR 広島駅及び広島空港で集合した後、チャーターバ

ヒューマンエラーの観点から、原因分析方法、対策立案方法、さスで移動し、中国電力大崎発電所を見学した。竹原港からフェリー

らには、それに基くリスクアセスメント、リスクヘッジデータベーで大崎上島の白水港に渡り、さらに、長島大橋を渡るとそこが大ス、につき講演頂きました。

̶9̶

POWER & ENERGY SYSTEM
次に、関西大学工学部教授 小澤氏より、豊富なデータに基いた

ルバドル、インドネシア向けに EPC 契約での大容量地熱発電設備を種々事故／災害件数の推移およびその解説、ばらつきや変動が存在す製作しました。現地の厳しい自然条件、そして政治・経済事情などカる中での安全余裕と経済性との調和、事故／災害の確率分布とリスク

ントリーリスクを抱えての EPC 契約の遂行には苦労もありましたが、マネージメントの困難さ、機器・システム供給者と使用者の自主検査

関係者の努力で顧客の期待に応える設備を納入することができましを補完し公共の安全を守る第３者機関検査の重要性につき講演頂きまた。その中でインドネシア・ワヤンウィンド向けは１ケーシング地熱した。

タービンとして世界最大容量の 110MW 器です。これらの製作・納入

最後に、全日空品質管理課 大山氏より、航空機の安全性、信頼性

経験を通じて確立した技術、エンジニアリングノウハウはその後の地

および快適性の維持／改善を、適切な経済性を確保しつつ実現するた

熱ビジネスの拡大に大きく貢献し、1995 年から 2005 年の間に建設さめの整備の現状、および、ヒューマンファクターへの実践的取組みにれた世界の地熱発電設備の約 35％を当社が納入することにつながりつき講演頂きました。

ました。米国、フィリッピン、インドネシア、ニュージーランド、ア

ANA メンテナンスセンターでの見学では、まず、業務推進室福永氏

イスランドなどでは地熱発電の更なる導入が期待されています。当社

より航空機の構造、整備について説明頂き、その後、航空機が完成すでは過去の豊富な経験と新技術開発によりエネルギー問題解決のためるまでをビデオで紹介頂いた後、同センターの見学を行いました。広々

地熱発電の拡大に貢献していきたいと考えています。

としたセンター内には整備中の機体、取り外されたエンジンが置いて国内火力分野ではシーメンスとの共同ビジネスを長年推進してきまあり、メンテナンスの要領、機体各部の説明を受けました。また、部した。その中で 2002 年には超々臨界圧蒸気条件を採用した電源開発

品管理はもとより整備に必要な工具類は固定された位置に配置し、厳㈱磯子火力新１号 600MW 蒸気発電設備、そして 2006 年には㈱東京

重な管理下におかれているとの説明に、メンテナンスに対する異なっ

ガス横須賀パワー向けの 240MW コンバインドサイクル発電設備を完た観点からの取り組みを垣間見ることができました。

成させることができました。

講習会は非常に盛況で、見学中もさることながら、見学後の休憩時

原子力の分野では日本原子力研究所向けの高温工学試験研究炉

間にも引っ切り無しに質問があり、終了予定時刻を２０分ほど超過し（HTTR）があります。これは熱出力 30MW、日本初の高温ガス炉でてしまい、参加者の方々の点検整備に関する関心の高さを窺い知るこ2001 年に完成し、その後各種試験運転が行われています。当社は炉心とができました。

核熱設計や安全設計を原研に協力して実施し、また原子炉系の取りま

最後に、
全日空メンテナンスセンター見学に際し、御協力頂きました、とめと炉内構造物、燃料取扱貯蔵設備などを担当しました。平成 12

全日空の世継氏、大山氏、福永氏、草間氏に改めて感謝の意を表します。

年に策定された原子力長期計画第四分科会、平成 14 年策定の革新炉検討会では委員として原子力研究開発の審議に参加し、高温ガス炉について説明する機会を与えていただきました。高温ガス炉は中容量の

平成 18 年度部門賞受賞者所感

固有安全炉として優れた特徴を有し、将来の実用化を期待しています。
このような新しい技術開発、市場開拓につながるプロジェクトに関◇功績賞受賞◇

与できたことは誠に幸運でした。私はプロジェクトの最も重要な成功要因はユーザーとメーカーの信頼関係をベースにした緊密な協力と思います。それが日本の強みでもあります。
我が国のエネルギーシステムは世界をリードできる分野であり、ま富士電機ホールディングス（株）

たリードしなければなりません。そのためにはユーザー、メーカーそ顧問

して学校の密度濃い連携が必要です。その連携強化に期待される学会

大瀬克博の役割は大きいと思います。活躍する機械学会が我が国の更なる発展
この度は日本機械学会動力エネルギーシステム部門功績賞をいただに貢献することを祈念し、受賞のお礼の言葉と致します。

き、身に余る光栄と厚く感謝申し上げます。
私は 1962 年に富士電機㈱に入社以来主として電力エネルギー部門で仕事をしてきました。この間、様々なプロジェクトに携わり多くの◇功績賞受賞◇

社内外の皆様にご指導、ご支援をいただきました。今回の受賞はこれ
ら関係の皆様のお陰であり、この場を借りまして厚く御礼申し上げます。その中で特に機械工学に関わりの深いと思われるプロジェクトを( 財 ) 核能協進会 執行長 輔仁大学教授
謝 牧謙

ご紹介し参考に供したいと存じます。
まず、水力発電分野でのバルブ水車の取組みであります。当社は1978 年に我が国最初の大容量バルブ水車 34MW 器を完成させ、その後国内外向けに多くの製品を納入致しました。その中で記憶に新しい

中華民国
（台湾）
の国民として、この度、貴国機械学会動力エネルギーのが 2002 年に運開した東北電力㈱第 2 上野尻発電所向け 13.5MW 器

システム部門の功績賞を受賞出来ました事、望外の喜びで、誠に光栄です。これは世界初の立軸構造を採用し建設コスト削減を実現しましと存じます。

た。多くの難しい技術課題がありましたが、ユーザーとメーカーが一致協力して解決し完成にこぎつけました。

私は 1960 年代（1961 〜 1971）、東北大学に学び、当時は日本経済発展の最盛期と同時に日本原子力時代の幕開けでも有り、自分にとって火力分野では当社が得意とする地熱発電があります。当社の本格的

良い社会体験の機会でありました。在学中はロータリー米山奨学会のな地熱発電への参入は 1980 年に運転開始したエルサルバドル向けのお蔭で無事順調に学業を終えまして、帰国後、核能研究所（原子力研

40MW です。その後、地熱発電の技術とノウハウの蓄積を図りつつ究所）に勤務と同時に前後、中正理工学院、中原大学、清華大学、成多くの設備を納入してきました。1990 年代にはフィリピン、エルサ

功大学にも教職を兼任、大学院では 核燃料サイクル の講座を担当し̶ 10 ̶

NEWSLETTER No.34 May 2007ました。その間、ボランティアとして台日科学技術交流の架け橋役を方々に心厚く御礼を申し上げますと共に今後とも、日台両国の科学、務め、2002 年、満 65 歳で核能研究所から定年退職（国家公務員の規定）

経済、文化面を含めた様々な分野で人の交流を深め、良好な関係を発後も、（財）
核能協進会執行長の職務に就き、台日交流の仕事を継続し、展させて行きたいと希望しております。どうも有難う御座いました。

前後、ほぼ 34、5 年になります。幾つかの事例を上げますと中国（台湾）
工程師学会で毎年行う最も重要な行事の一つ、 台日工程技術研討
会 をお手伝いして 21 年、会の副主任委員を 15 年担当、又毎年、台北、◇功績賞受賞◇

東京交互に開催される 台日原子力安全セミナー（日本側パートナー
は日本原子力産業会議と電力会社）の副準備委員長と副団長を勤め 14
年、その外、 日華原子力連絡会議（日本側パートナーは関西原子力
東北大学名誉教授 東北放射線科学センター理事
戸田 三朗

懇談会）
の幹事役、
（財）
亜太科学技術協会（1972 年台日国交断絶後、両国間の科学技術交流円滑化を目的として成立した財団法人民間組織、
日本側パートナーは東亜科学技術協力協会）
エネルギー部会の委員と幹事長を十数年務めました。上記の交流により、日台間科学技術の促

動力エネルギー部門の功績賞をいただき、身に余る光栄です。原子進と共に双方学者、技術者の相互理解、又、両国の友好関係にも役立っ

力教育と研究は、学生時代にその源があり、学部 4 年でのバーンアウ

た事は言うまでも有りません、特に過去 26 回に及ぶ台日工程技術研ト実験に関する卒業研究と内蔵過熱型原子炉の卒業設計に始まり、ス

討会は約九百名の各異った分野（原子力も含む）の学識専門家を招き、プレー冷却（当時、BWR の炉心スプレー冷却に関して研究は皆無）
実

台湾の経済発展と科学技術のレベルアップに大変貢献して来ました。

験の修士論文、そして博士論文研究での「ミスト冷却」にと続き、特に

台日原子力安全セミナーは双方の原子力発電の運転管理と原子力安全「ミスト冷却」
はそれを学術用語として学会に初めて送り出し、その機技術の向上に大きな成果を上げることが出来ました。2002 年、核能協械学会論文は、1972 年に日本機械学会賞を贈与されました。未来を約

進会は更に進んで日本原子力安全機構（JNES）と協定を結び、定期的に束する原子力の夢が描けた時代でもあり、実に充実したスタートでし

原子力情報交換会議を行い、原子力安全規制の合理化を図っています。

た。日本原子力研究所では ROSA-1 プロジェクトに 2 年半、このとき台湾の原子力発電の商業運転は 1978 年にスタート、アジアでは日に日本の原子力安全を支える実に多くの人を知り、今でも私の大きな本に次いで２番目、1980 年代台湾奇跡と言われる経済発展に大きく財産となっています。その後東北大学に移り、30 年余の原子力研究と寄与しました。現在稼動中のは BWR 四機、PWR 二機、又建設中の教育でしたが、周知のように、激動の原子力に大学は翻弄されて下降

第四原子力発電所（龍門プロジェクト或は 核四 とも言う）
は東京電力

線をたどり、同僚、学生を鼓舞して高いレベルの研究環境と優れた学

柏崎刈羽原子力発電所 6、7 号機と同じタイプの ABWR。この龍門プ生の育成の維持に奮闘する時を過ごしました。退官後は場が原子力施

ロジェクトは崎嶇の道を辿り、前途多難である。2000 年一月、総統

設と社会の間に変わり、変わらぬ奮闘が続いています。私個人のこと

選挙で脱原発を主張する民進党の陳水扁氏が当選、政権交代の為、建はこの程度にさせていただき、贈与理由の一つである当部門の立ち上設は一時中止し、核四の必要性に就いて再評価が行われました。十月、げについて、エピソード等を紹介します。

行政院の命令で工事がストップされ、結果的には株暴落等社会混乱を

当部門の前身の動力委員会は、 マイナーな委員会（当時の事務局引き起こした。核四再評価期間、私は企業界のリーダー、全国工業総や会員の認識）で、隣の車（熱工学）
は大きく見えます というのは本当

会陳文源氏と日本に赴き、原産森一久副会長と相談の末、原産の協力だったのでしょう。前任委員長の石川廸夫氏からの「学会では部門へによりまして日本から原子力専門家（石川迪夫、後藤茂、東邦夫、土の移行が活発ないくつかの分野で進んでいるが、当分野ではその気配

田浩ら諸先生）を派遣、PA と放射性廃棄物 、原発政策と原子力安全はなくその話は当分なさそうで、大変ではないから次の委員長に推薦をテーマに、台北で一連のフォーラムを開催して、社会大衆と政府にしていいですか？」に、「それならば、いいです。
」と、最後の委員長を

核四 建設継続の必要性を訴えた。同年十二月、甘利明衆議員（今は努めました。しかし委員会のメンバーの皆様はどうしてどうして、大経済産業相）と後藤茂前衆議員も台湾を訪れ、お供して、政府高官に変活発で情熱を持った方々ばかりで、事務局の女性担当者が「今まで日本のエネルギー政策について説明、特に資源に乏しい日本では、何は小さな委員会で仕事は多くなくて楽のはずだったのに！戸田委員

故原子力が必要であるかを説明された。翌年、2001 年二月、陳水扁

会になって忙しくて暇が無い！」と悲鳴をあげるほどに、外からの「だ

総統は政治、経済面の危機回避の為、核四続行を決断、建設は再開さ

め！」
に対して
［やりましょう！］と忙しい本務の時間を割いて、当分れました。2005 年十二月立法院は 700 億元の予算追加と三年延期す

野の将来を議論、検討してくださいました。他の多くの分野に先駆ける事を同意、一応、結着を付け、目下、2009 年七月、一号機の操業て、学会で 3、４番目ぐらいという早期の部門移行ができた所以です。

開始を目指し急ピッチで建設が進められていますが、建設過程におい私自身は引き続いて初代の部門長を務め、皆様の絶大なご協力をいたて、今尚、技術、管理面で種種難問が有り、当核能協進会の協力により、

だいて、新部門のスムーズな発足と定常化、及び新たに企画された種々

日本から ABWR の実務経験者（東電、東芝、日立、JNES, JAPEIC 等）の事業を実行に移すことができました。国際的には ICONE, ICOPEを要請、原子能委員会視察の名目で、現場指導に当っています。龍門の 2 大国際会議を ASME との共催で立ち上げ、特に ICONE-1 の第１プロジェクトは日本初輸出の ABWR であり、日台技術協力のシンボ

回を日本で開催できたことは、組織委員長であった私の誇りであり、ルでもあります、是非と成功させたいと私達の念願です。今後とも皆すばらしい経験となりました。さらに、国内の企画事業も名称の新鮮様のご協力、ご支持、お願い申し上げます。

さを保ち（当時企画された部門の皆様の先見的な対応が、本当に素晴恩を忘れず、報いは求めず は私リタイヤ後、第二人生 奉仕の人生のモットーで有ります。ここ 30 数年、対日交流に尽くした半生を顧らしいと思います）、部門誕生から欠くことなく全て開催されて来ていることは、私にとりまして大変嬉しいことです。

みますと我ながら悔やみの無い有意義な人生を過ごし、日本に沢山友人が出来ました事、何よりも幸いです。

最後に当部門の名称は、当時 ASME では Energy Division でしたが、エネルギー部門や動力エネルギー部門でなく、現在の 動力エネルギー

この度の受賞、皆様のお蔭です、改めて私を推薦頂きました関係者

システム部門 で、ようやく発足が認められた経緯があります。10 年

̶ 11 ̶

POWER & ENERGY SYSTEM
余を経て工学の環境が変わり、さらに発展した当部門の今を見るとき
隣の車は大きく見えません で、この部門名称は逆に新しさを感じさ

また、新しい炉内構造物についても、遠隔で据付精度が確認できる装置も開発しました。

せるものがあると思います。今はシニア会員が多いのですが、部門のその結果、加圧水型原子炉プラントとしては世界初の炉内構造物一将来すなわち未来のエネルギーを支えるジュニア会員の育成による若体取替工事を、計画に比べて大幅に低い作業被ばく線量（作業員の積さある部門を期待したいと思います。

算放射線量は１、２号機合計で 0.35 人シーベルト）で行うことができ、最後に、当部門の素晴らしい隣人と実に生き生きした時を過ごせ、

昼夜連続した作業にもかかわらず、無事故無災害でトラブルなく計画

自身も設立に関わった功績賞を、時移り、今自身が贈与されることに通り工事を完遂することが出来ました。伊方１、２号機は炉内構造物なったことは、ひとえに皆様のご支援とご協力の賜物と深く感謝申し

取替後順調に運転することができています。

上げます。私自身はこれからも、原子力開発、安全性、教育にたずさ

世界初の工事に対する関係者のチャレンジが実を結んだことを誇りわりますので、当部門の事業、イベントには顔を出し種々学んで行ことし、今後の飛躍の糧としたいと思います。

うと思っております。なお、今期部門長の森治嗣君が私の研究室の良ありがとうございました。

き学生、共同研究者であった故、本功績賞が一層印象深いものになりましたことを付記させていただきます。

◇社会業績賞受賞◇

副部門長選挙結果報告

PWR 炉内構造物取替プロジェクトチーム（四国電力 , 三菱重工）代表者：
石崎 幸人（左）四国電力株式会社常務取締役
原子力本部副本部長

当部門では次期副部門長を選挙により選出しており、動力エネル
ギーシステム部門副部門長選挙要領により、総務委員会の管理のもと、昨年 8 月から 11 月に選挙を実施いたしました。以下にその手順〕と結果を簡単にご報告いたします。まず部門運営委員の皆様に次期〕

月 26 日開催の総務委員会で 2 名の候補者を選出いたしました。継い

この度、日本機械学会動力エネルギーシステム部門・社会業績賞とされて当選されました。その後、ご本人の承諾をいただきましたので、〔

浦谷 良美（右）三菱重工業株式会社取締役
常務執行役員
原子力事業本部長〔

いう名誉ある賞をいただき、大変光栄に存じております。

副部門長候補者をご推薦いただき、ご推薦を受けた方々の中から 10でこの候補者 2 名に対し運営委員による投票をお願いいたしました。
開票の結果、（財）電力中央研究所の佐藤幹夫氏が過半数の票を獲得
第 85 期副部門長は佐藤幹夫氏に決定いたしました。当部門では、副今回受賞しました炉内構造物取替は、四国電力伊方１、２号機を対部門長が総務委員会委員長を兼ねることになっており、第 85 期にお象に実施されたものでありますが、加圧水型原子炉プラントでは、上いては佐藤幹夫氏には部門長を補佐して部門運営にたっていただく

部炉内構造物のみを取替えた海外プラントの実績はあるものの、中性のみならず、総務委員長として規約立案、予算立案、財務管理、年

子照射により高放射化した下部炉内構造物を取替えた実績はありませ

次計画立案、次期副部門長選挙など、運営委員会の庶務事項をご担んでした。また、炉内構造物は、直径約３ｍ、高さ約１１ｍ、重量約当いただくことになります。併せて部門登録会員の皆様にご報告い100 トンの大型重量物であるうえ、古い炉内構造物は 20 万ｍＳｖ／

たします。

ｈという高線量が想定され、また、新しい炉内構造物は、それを収納する原子炉容器本体、上蓋、原子燃料等数多くの取り合い部があり、非常に精度よく据え付ける必要があります。
このような状況の中、四国電力では、プラントライフ 60 年以上を見越した長期運転計画により、伊方１、２号機の炉内構造物取替工事の実

ニュースレター発行広報委員会
委員長： 染矢聡

幹 事：古谷 正裕

委 員： 木下 秀孝

栗田 智久

渡辺

良

下村 純志

施を決定しました。新しい炉内構造物には、国内外の運転経験を反映し、

五十嵐 実

沖

今後の長期使用にも十分耐える最新の設計を採用しました。

三宅

幕田 寿典
（ホームページ担当）

また、計画から現地工事まで、炉内構造物を一体で保管容器に安全かつ確実に収納する方法など工法を創意工夫し、細部に至るまで工事要領を検討すると共に事前のトレーニング等を行うなどの十分な準備の後に現地工事を実施しま
した。

収

裕壮

オブザーバー：武居 昌宏
部門の HP（日本語）：http://www.jsme.or.jp/pes/（英 語）：http://www.jsme.or.jp/pes/English/
投稿、ご意見は下記にお願いいたします。
〒 277-8563 千葉県柏市柏の葉 5-1-5
東京大学大学院新領域創成科学研究科

一例としては、古い炉内

人間環境学専攻

構造物は、原子炉容器から准教授 染矢直接上下炉内構造物を一体

TEL : 04-7136-5872

で取り出し、保管容器に収納することとしましたが、

聡

FAX : 04-7136-4603
E-mail : some@k.u-tokyo.ac.jp
発行所：日本機械学会 動力エネルギーシステム部門

遠隔で上下構造物を結合す〒 160-0016

る工法、保管容器の蓋取付

東京都新宿区信濃町 35 信濃町煉瓦館 5 階を的確かつ精度良く実施す
る工法、容器上蓋と炉内構造物が嵌合し自立可能な構造とするなど、それぞれ新しい工夫をこらしました。

̶ 12 ̶

TEL : 03-5360-3500、FAX : 03-5360-3508
印刷製本 有限会社 創 文 社
コピーライト © 社団法人 日本機械学会
本誌に掲載された全ての記事内容は、社団法人 日本機械学会の許
可無く転載・複写することは出来ません。