製鉄所は発電所
鉄づくりのイノベーションが電力を生み出す製鉄所や石油コンビナートなど製品をつくるために大量に電力を必要とする産業施設では、さまざまな発電設備を持っています。製鉄所はそれらを活用して地域社会にも電力を供給できる仕組みを築いています。それでは一体どのように製鉄所で発電しているのでしょうか。新日鉄住金の鹿島製鉄所（茨城県鹿嶋市）をご案内しましょう。

鹿島製鉄所
1968 年12 月開所。東京ドーム約 220 個分の広大な敷地で、自動車や家電向けの薄板を中心に、厚板、鋼管、形鋼などを製造。2 基の高炉を持つ世界最大級の銑鋼一貫製鉄所で、高付加価値製品をつくるとともに世界トップレベルの生産性を誇る。

Vol.3

季刊 新日鉄住金

14発電の使命使用エネルギー削減と地域への安定供給を担う

エネルギー再利用
副生ガス

製鉄所で電気をつくっているって、ホントですか？

な設備を動かすためには膨大な電力を必鉄をつくり続けており、いくつもの巨大域の一般家庭にも電力会社を通じて安定

電力は、製鉄所内で使うだけでなく、地できる。こうして共同火力でつくられたが増えれば、重油使用量を減らすことがエネが進み共同火力に送られる副生ガス

見学者 鉄野 花子 さん親子

副生ガス・排熱で自家発電
製鉄所は 時間 365 日休むことなく、要とする。このため製鉄所では絶え間な的に供給されている。

どを利用して「自家発電設備」
で電力をつと 共 同 火 力 で 電 力 を つ く り、一部 を 電

製 鉄 所 で は、従 来 か ら 自 家 発 電 設 備

インフラを活用した IPP

い技術革新で省エネルギーを推進し、使用エネルギーの削減に努めてきた。さらくり、鉄づくりにおけるエネルギーコス

1995 年の電気事業法改正後は製鉄所

力 会社を通じて社 会に供 給してきたが、に製鉄所内で発生する副生ガスや排熱な削減を進めてきた。

を建設し、さらに電力の供給を拡大してのインフラを活用した「石炭火力発電所」

ト 改 善や 使 用エネルギー・CO 2排 出 量

副生ガスを活用した共同火力として使われている。共同火力では、一同 火 力」の発 電 所 に 送 られ、発 電 用 燃 料ンで、電力会社と共同出資で設立した「共製鉄所内に張りめぐらされたパイプライている。こうしたアドバンテージを活かきた発電に関する技術・ノウハウも持っ製鉄所内に整備されている。長年培ってフラは、もともと鉄づくりに必要なためから輸入するための港湾施設などのイン。燃 料 と な る 石 炭 を 海 外いる（IPP ※）

般の発電所と異なり発電用燃料の大半は供給を実現している。

して、IPP で、より安く安定的な電力

鉄づくりの過程で発生する副生ガスは、使われる。このため、鉄鋼プロセスの省副生ガスで、不足する分に重油や石炭が小谷 裕二

新日鉄住金
（株）
鹿島製鉄所 IPP 事業部 発電管理室※ IPP（Independent Power Producer）：独立系発電事業

石炭発 火力
（I 電所PP）
電力供給
（売電）

24

はい！ 製鉄所で使う分だけでなく、皆さんのご家庭にも供給しています
案内人

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季刊 新日鉄住金

15

エネルギー再利用
副生ガス・排熱
電力供給
電力供給
（売電）

発電
家自電力供給共同の発 火力
電所

工場

地域社会

発電の仕組み製鉄所は長年、省電力、省燃料、排熱回収、発電効率改善など省エネルギーを推進してきた。こうした積み重ねによって、電力をより多く安定的につくることができるようになった。現在、発電量が製鉄所内の需要を上回る構造となっており、製鉄所内だけでなく、地域電力会社を通じて一般家庭など地域社会にも電力を供給している。

エネルギー管理を極めて電力を安定的に生み出す

重油

鹿島製鉄所の発電にかかわるエネルギーフロー

高炉
2 ガス

CDQ

TRT

焼結

夜間
低負荷時

カリーナ

製鉄所エネルギー消費
高炉

転炉

製品

1 送風発電電力

転炉
ガス 排熱回収発電（自家発電）

コークス
コークス炉

鉄鉱石

3電力

排熱

排熱排熱

石 炭

ガスホルダー電力

コークス炉
4 ガスガスホルダー

電力

地域社会

5 ガスホルダー

電力会社

共同火力の発電所

副生ガス

昼間
高負荷時

連続鋳造

圧延

省エネのトップランナーを目指し、エネルギー管理を徹底していますVol.3

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自家発電設備

副生ガス・排熱利用に長い歴史を持つ
高炉や転炉で発生する高温・高圧のガスや排熱を利用した発電などで、鉄の生産に必要な電力をつくり出している。

32

1

カリーナサイクル発電

高炉炉頂圧回収タービン（TRT）

送風発電設備転炉ガスを冷却した100℃程度の温水

高炉では大量のガスが発生する。高炉ガスの持つ圧力でター

副生ガス焚きのボイラーや排熱回収ボから高効率にエネルギーを回収する設

ビ ン を 回 し、電 力 と し て 回 収 す る の が TRT（Top-pressure

イラーで発生した高圧蒸気によりター備。鹿島製鉄所では1999 年に世界でRecovery Turbine）だ。燃料コストはゼロで、CO2 などの温室ビンを回転させ、発電機と高炉送風機初めて実用化に成功。従来利用が難し効果ガスも発生しない。鹿島製鉄所では消費電力の 10％近くをを駆動している。副生ガスや排熱を利かった低温排熱を回収して発電する。

発電している。

用することで、燃料の重油使用量を削減し、省エネルギーを実現している。

主なエネルギー回収設備

54だから品質の高い鉄と電気がつくれるんですね
ガスホルダー17

コークス乾式消火設備（CDQ）

副生ガスを燃料として効率的に利用す赤熱コークスを従来の散水式に対し、るために貯蔵したり、圧力を調整する

窒素ガスや CO2 を主成分とした不活性ための設備。夜間に副生ガスを貯留し、ガスによって消火・冷却する設備。粉発電負荷が高い昼間に発電用燃料とし塵飛散がなく、併設された排熱ボイラーて使用することで、変動する電力需要によって熱エネルギーを発電用蒸気とに対応するとともに、共同火力の発電して回収できる。

所での重油使用量の削減を図っている。

（CDQ：Coke Dry Quenching）

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共同火力での発電同量の燃料でより多く発電する

新日鉄住金は、地域の電力会社と共同出資で発電所を建設し、製鉄所内で発生する副生ガスと重油や石炭を燃料として発電している。
鹿島共同火力（株）
は、1969 年 に東京電力（株）との共同出資で設立された。発電能力は 105 万 kW で、鹿島製鉄所内だけでなく東京電力を通じて
月 に は、新 た に 副 生一般家庭にも電力を供給している。
2013 年

ガスだけを燃料とする副生ガス専焼ガ
スタ ー ビン複 合 発 電 設 備の 稼 働 を 開始 す る。ガス タ ー ビン 複 合 発 電 と は、1300℃の高温ガスでガスタービンを動かし、さらにガスタービンから排出 さ れ る 約 550℃ の 高 温 ガ ス を 排熱回収ボイラーに導いて蒸気を発生させ、蒸気タービンを動かす仕組みとなっている。同じ量の燃料で通常の火力発電より多くの電力をつくることができ、発電効率は約 ％に達する。
副生ガス専焼ガスタービン複合発電の開発は、1970 年代後半から新日鉄住金と三菱重工業（株）の共同で始められ、実用化されてきた。2004 年の君津共同火力（株）をはじめ他の製鉄所で導入を進めるとともに、中国や韓国の製鉄所でも発電設備として採用されており、国内外でエネルギーの有効利用と CO 2排出量の削減に貢献している。

製鉄所の挑戦

新日鉄住金のエネルギー使用効率化の歩み

グロス消費

資源リサイクル︵廃プラスチック︑廃タイヤなどをエネルギーとして再利用︶

大型ガスホルダー・
高効率ガスタービン

排熱回収増強・中低温排熱回収

微粉炭吹込み・石炭調湿18

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Vol.3

廃プラスチックなど

排エネ回収発電など

副生ガス回収強化↓脱石油大型排熱回収
設備の導入

2000

回収

エネルギー消費

工程連続化・工程省略▽30%

高付加価値化・環境対策など
工程連続化など

ネット消費

（年）

▽10%

2010

2000
年代

1980

80
年代

50

1990

90
年代

1973

70
年代

資源リサイクル（廃棄物有効利用）発生エネルギーの回収・活用

生産プロセスの革新

112013 年 11 月に稼働する鹿島共同火力の 5 号機

建設中の副生ガス専焼ガスタービン複合発電設備

石炭火力発電所（IPP）

鉄づくりのインフラとノウハウを活かするために高効率の超臨界圧プラント （※）

を大幅に低 減。CO 2排出量を抑 制す

事業者が電力会社へ電力の卸供給を行を採用し、発電効率は国内トップレベ

1995 年の電気事業法改正で一般
うこと（IPP）が認められたのを受け、発電所では現在、ゼロエミッションルを誇る。

用した石炭火力発電所を建設し、電力火力発電所（IPP）の 稼 働 を 開 始 し、鹿島製鉄所でも 2007 年から鹿島

石炭燃焼で発生する石炭灰はセメントは、緑化マウンドとして全量を再利用。

めている。建設時に発生した建設残土化を目指し、副産物のリサイクルを進発生した電気はすべて電力会社に供給の原料として、脱硫処理の際に発生すの卸供給を拡大してきた。

万 kW。茨城している。発電能力は％に相全量をリサイクルしている。また製鉄

る石膏は建材・セメントの原料として、県全体で使用する電力量の約当し、県 内すべての一般家庭の電力量
発電所建設にあたっては、最高水準回収されたコーヒーかすなどを石炭代チップ化した廃木材や、周辺地域から所内で発生する梱包用木材パレットをの排ガス処理設備を導入し、窒素酸化替燃料として使っている。

をまかなうことができる。

、硫 黄 酸 化 物（SO X）、煤 塵物（NO X）

絶え間ない技術革新で省エネを追求

新日鉄住金では、1970 年代の石油危機を契機に、生産プロセスの革新、副生ガスの最大活用、排熱（エネルギー）回収、廃棄物有効利用を大きな柱として、絶え間ない技術革新で省エネルギーに取り組んできた。その結果、1973 年の石油危機から 1990 年までに、約 % の省エネルギー量を 1990 年実績に対して約 ％削減し、世界を実現し、さらに 2010 年にはエネルギー消費30

製鉄所の枠を超えたエネルギーの効率的利用や新鉄づくりを通じて持続可能な社会の発展に貢献し、供給基地となる期待も寄せられている。今後とも大なエネルギーを利用して、近隣地域へのエネルギー着々と進めている。また、製鉄所でつくられる膨な社会システム構築への貢献に向けた取り組みをウンの実証試験など、将来のプロセス革新や新た製鉄プロセス技術開発、製鉄所を核としたエコタ

現在、抜本的な CO 2削減に向けた環境調和型最高水準のエネルギー効率を実現している。

10たに顕在化する社会ニーズに対応する試みにも挑

Vol.3

季刊 新日鉄住金

19んでいく。

ここで私たちが使ってる電気がつくられてるのね

新日鉄住金では製鉄所のインフラを活周辺環境への影響を低減したクリーンな発電所

1550

製鉄所のインフラを活用した石炭ヤード※ 超臨界圧プラント：発電効率を高めるため、ボイラーから蒸気タービンへと送られる水蒸気を、水の臨界圧を超える高温高圧で発生させるプラント。

鹿島製鉄所は東日本大震災で各種設備が損べての高炉が停止したが、高炉復旧後は、君広畑製鉄所

・自家発電

鹿島製鉄所

君津製鉄所

大分製鉄所

・自家発電

名古屋製鉄所

新日鉄住金グループは全国 カ所の拠点で発電

堺製鉄所

君津製鉄所では、 月 日の地震発生後す害を受け、所内の発電設備は製鉄設備ととも

津共同火力（株）の発電所へ燃料となる副生ガ時には、定格出に運転を停止した。電力供給は震災復興に不日 月曜日の朝スを優先的に供給し、電力不足が最も心配さ
月需給の正常化までできる限りの支援体制を続

力の 100 万 kW に達した。その後も、電力れた可欠との認識のもと、鹿島火力発電所（IPP）
では設備の補修に全力をあげて取り組み、週間後の 2011 年 月 日に発電を再開し、けた。また震災直後から生産設備稼働を抑え、翌 日には 100％稼働を果たした。震災で被害を受けた東日本太平洋地区の発電所では外部への最大限の電力供給を図った。
日鉄住金の各製鉄所では、排熱回収発電設備

また、全国で電力需給がひっ迫する中、新最も早い復旧だった。続いて鹿島共同火力（株）も 月 日に１号機を再稼働し、電力不足が懸念される夏を控えた 月には全面再開にこや共同火力をフル稼働させ、地域電力会社へ最大限の電力を供給。さらに生産ラインの計ぎ着けた。そして2013 年 月、ガスホルダーが完成し、震災で被害を受けたすべての設備

・自家発電
・共同火力
・IPP

・自家発電
・共同火力
・IPP

室蘭製鉄所

な量だ。

これは全国の電力消費量の約 4% に相当する莫大合わせた総発電量は約 400 億 kWh にのぼり、電力会社を通じて地域社会に供給している電力をを行っている（非常用除く）。製鉄所内の使用電力と、12

画休止を極力電力需要期に集中配置したり、・自家発電・IPP

118・自家発電
・共同火力

・自家発電
・共同火力
・IPP

・自家発電
・IPP

八幡製鉄所

16釜石製鉄所

小倉製鉄所

14

可能な限り夜間シフトを実施することによって、震災後も力強く操業を続けた君津共同火力

・自家発電
・共同火力

・自家発電

3

万全の体制で発電を続ける電力ライフラインを支えた。

全国の製鉄所

和歌山製鉄所

・自家発電

25274が完全復旧し、万全の電力供給体制が整った。

被災発電所で最も早い復旧を果たす・自家発電・IPP

新日鉄住金
ステンレス
（株）
光製造所

電力ライフラインの確保に奔走した製鉄所

鹿島

32632
被災 2 週間後に再稼働を果たした IPP

東日本大震災
あの日あの時製鉄所のチカラ20

季刊 新日鉄住金

Vol.3

釜石

IPPの早期再開で電源確保に貢献

7 月 1 日に運転再開した IPP 設備。
吹きあがる水蒸気は、地域復興のシンボルとして市民を勇気づけている。釜石地域が大きな被害を受けながらも設備損傷が少なかったのは、かつてそびえ立っていた頑丈な高炉基礎の跡地に設計・建設されていたからきな損傷はなかったが、全長 ・ ㎞の石炭も緊急停止した。IPP の設備・建屋には大損壊などで製鉄所は即時操業停止し、IPP甚大な被 害 を受けた釜石 市。港湾 設 備のる。また製鉄所全体での高効率なエネルギー利用して使用することは、電力コストの低減につながが求められる。製鉄所の副生ガスや石炭を燃料と電 力 は 安 定した 供 給 量と 合 理 的 な 料 金の両 立によって、CO 2排出削減など地球温暖化防止に日から石 炭 備 蓄 を開 始。開 放認し、試運転を重ねた上で、 月 日に運転
1る地域電力供給を支えている（岩手県一般家を再開した。以降フル稼働を続け、ひっ迫す

7月には製鉄所での IPP用石 炭 受入を再開した。また、震 災 半 年 前

震 災 半 年 後の庭電力需要の約 割）。
49受変電設備、各種エネルギー機器の健全性・安全性を確認し7 月1日運転再開に 開 始 し た 木 質 チッ プ と 石 炭 に よ る バ イ オ
711稼働で発電を続け、電力を安定供給していく。

るとともに、電力不足が懸念される夏季にもフルづくりの技術を活かして、使用電力の削減に努め搬送用パイプコンベアの約半分が流出、港湾備し、 月埠頭での石炭揚陸とトラック輸送の体制を整

受 電 再開 後、IPP 運 転 再開に 向 けて公共貢献することができる。これからも製鉄所はもの8施設も甚大な被害を被った。東北電力からの

1

点検・修理により設備の健全性と安全性を確

7マス混焼も 月 日に再開している。

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季刊 新日鉄住金

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新日鉄住金グループの発電設備容量は、国内10 電力会社の 6 位に相当するんですって !

地域社会の電力需要にお応えするため 24 時間安全操業に努めています5