日本の電力を取り巻く環境に大きな変化が訪れている。

新日鉄住金のものづくり

賢く電気を「つくる」
「送る」
「使う」
社会を、新日鉄住金グループの技術が支えている。

高温高圧に耐える鉄LNG タンク用ニッケル鋼板

拡大する LNG 需要に対応
火力発電の燃料となる LNG は、燃焼時の CO 2排出量が少なく、液化過程で不純物が取り除かれるため、燃焼

当社の ％ニッケル鋼板は、極厚でも上のためタンクの大型化が進む中で、主に使われている。近年、貯蔵効率向9

さらに最近になって、ニッケル量を低温靱性に優れ、大型化に寄与してきた。
低減しながら従来鋼と同等の高い安全性と強度を実現する「 ％ニッケル鋼板」
を世界で初めて開発し、地上式として世界最大規模の大阪ガス（株）泉北第％ どまり発電効率を高めた
新日鉄住金開発の国際標準材

従 来の 火 力 発 電 は 発 電 効 率 がであったが、当社の超々臨界圧ボイラー（※ ）％）を料 として CO 2排 出 量の削 減に世 界 規 模で貢 献 している。高 効 率 太 陽 熱 発電、バイオマス発電や石炭ガス化複合発電への応用が期

待 さ れている。２００８年 度 大 河 内 賞 生 産特 賞 を、２０１１年 度 全 国 発 明 表 彰 で 発 明協会会長賞を受賞。

24

季刊 新日鉄住金

Vol.3※ 1 超々臨界圧ボイラー：発電効率を高めるため、水の臨界圧を超える高温高圧で運転されるボイラーを超臨界圧ボイラーという。
超々臨界圧とは、温度・圧力条件を一層高め、さらなる発電効率向上を図ったもの。

時に SO Xやばい煙もほとんど発生しないクリーンなエネルギーだ。
LNG は大気圧での沸点が約マイナ
ス 162℃の極低温であり、その貯蔵強度が必要とされる。そこでこれらのタンクには低温での高い破壊安全性と要求特性に優れる ％ニッケル鋼板（レアメタルのニッケルを ％含む厚板）が97

工場 号タンク（堺市）に初適用された。

た 高 効 率 な石 炭 火 力 発電
（発電効率発・実用 化によって、高 温 高圧 蒸 気 を使っ用ステンレス鋼管 SUPER 304H の開117％ニッケル鋼板が採用された建設中の大阪ガス（株）泉北第1工場５号タンク（堺市）

41実現。日本発のグローバルスタンダード材

4395

Advanced Technology

電力の技術図鑑

J-POWER 磯子火力発電所（石炭火力）
全景

火力発電

超々臨界圧ボイラー用ステンレス鋼管

中高温用極厚・大単重鋼板

次世代の高効率発電
システムを支える
石炭火力発電は、燃料の安価・長期安定調達のメリットがある一方、CO 2排出量が多く発電効率アップなどの課題がある。
これに対し、設備の大型化や操業条件の効率化に加え、石炭ガス化複合発電（ ＩＧＣＣ ※ ）の 検 討・設 置 が 世 界 中 で 進 め ら れ て い る。
生させ、その燃焼でガスタービンを回し発電。

ＩＧＣＣは、石炭をガス化して燃料ガスを発
さらに高温の排ガスをボイラーに導き蒸気ター

火力発電設備の高温化に対応
発電プラント設備では、効率向上を目 的に運転温度の高温化が図られてきた。当社のNSSMC -NAR -AH -4 は 高 温 強 度 や耐酸化性に優れ、高温化が進む各種発電設備
高温で水蒸気を含んだ高酸化性の雰囲気では、の耐熱構造部材として採用されている。また、
耐 酸 化 性 を さ ら に 向 上 さ せ た NSSMC NAR -AH -7が 採 用 さ れている。耐 酸 化 性 に排ガス中の酸性物質による腐食を防ぐ

石炭火力発電プラントの排煙設備では、高温排ガス中に微量に含まれる酸性物質が結露 し、材 料 を 腐 食 させる現 象 が 起 きる。当対 して 優 れ た 性 能 を 発 揮 する。ま た、新 日社 の S -TEN ®は 硫 酸・塩 酸 露 点 腐 食 に鉄住金ステンレス（株）の NSSC260・

NSSC270 は通常のステンレス鋼よりさらに耐硫酸性・耐塩化物イオン性を高めた製品で、煙突の内装やボイラーの材料として採開閉所励磁機用されている。

発電機

優 れるため薄 肉集合煙突ビンを回して発電する。従来型の石炭火力に厚板、土木・建築用製品が あ り、過 酷 な厚板・鋼管

取水路・放水路・建屋など化 して も 耐 久 性

厚板・鋼管

送電鉄塔

効率発電システムだ。

鋼管

煙道周辺・煙突比べて発電効率が大きく向上する次世代の高電磁鋼板

冷却水循環ポンプ、パイプ

環 境でも 使用可

発電機・変圧器

ＩＧＣＣの石炭ガス化設備などを中心に、

鋼管

能 な排 熱回 収 装排ガス純水タンク

復水器置を実現した。

蒸気を海水で冷やすために
復 水 器 と は 火 力 発 電 プ ラン ト の 蒸 気 タ ー
ビン を 回 転 さ せ る の に 使 用 し た 高 温 高 圧 の蒸気を、冷却水との熱交換によって水に戻
火力発電所は川や海す 装 置。大 量の 冷 却 水 を 使 う た め、過熱器、再熱器、節炭器、排熱回収※ 2 IGCC：Integrated coal Gasification Combined Cycle

取水路

循環水ポンプ

押込通風機

気化器
海水ポンプ

LNG
ポンプ
放水路の近くに建てられて水 を使用する場 合

極低温用鋼板

約５００℃までの環境で求められる中高温用された。実証機は現在、商用設備として運転中。

変圧器

ガス混合通風機

気化器

極 厚・大 単 重 の 鋼 材 に、当 社 の 厚 板（厚 み 約© 常磐共同火力（株）

S-TEN®、高耐食ステンレス鋼

燃料タンク
（LNG）

火力発電用途／製品

気い る。冷 却 水 に 海は、耐食性に優れたチタン溶接管・厚板が採用されている。

水Vol.3

季刊 新日鉄住金

25

電タービン

気

海LNG

蒸燃料タンク

ローティング
アーム

LNG船

気

送電鉄塔

空

水ボイラー

天然ガス

1,000℃級耐熱ステレス鋼板
復水器用チタン溶接管・厚板

2

勿来発電所
（福島県いわき市）
で行われた IGCC の実証試験に当社の厚板が適用が採用されている。
１８０ミリ、単重 トン超）
30

高効率発電プラント向け熱交換器

水力発電

ケーシング

超高圧変電所（変圧器）

新日鉄住金エンジニアリング（株）
ではお客 様の工場敷地内に高効率なコージェネレーション

26

季刊 新日鉄住金

Vol.3

システムによるエネルギー供給プラントを建設し、を供給するオンサイト発電事業を行い、エネルギー長期間にわたり工場の操業に必要な電力や蒸気コストや CO 2排出の低減に寄与している。

味の素（株）
川崎事業所では、2007 年度からガスエンジンによるコージェネレーションシステムを導入するとともに、特定規模電気事業者（新電力）でもある新日鉄住金エンジニアリングへ電力を販売することでシステムの経済性を向上させている。さらに不足電力が生じた際には、逆に味の素（株）川崎事業所内エネルギー供給プラント同社が電力を供給することになっており、有効な分散型電源として機能している。

※特定規模電気事業者（新電力）：契約電力が 50kW 以上の需要家に対して、電力会社が持つ送電網を通じて電力供給を行う事業者。2000 年の改正電気事業法施行による電力自由化によって、05 年 4 月から契約電力50kW 以上の需要家は新電力と自由に電力供給契約を結べるようになった。

揚水式発電の効率アップに貢献
揚水式水力発電では、上部と下部に大きな調整池をつくり、上から勢いよく水を流して発電機を回す。その水路に「ペンストック」と呼ばれる水力発電用水圧鉄管が使われている。水路の落差を大きくすると発電効率を高めることができるが、ペンストックにかかる水圧が高くなる。また、トンネル掘削の土木工事費用低減のために、 本のペることがあるが、この分岐部には非常に大きな水ンストックを分岐させて複数の発電機を据え付け圧がかかる。そこでペンストック用鋼は大きな圧
当社は国内で唯一１００キロ級鋼の開発、実用力に耐えるよう高強度・高品質化が進められてきた。
化に成功。２００５年に最大板厚 ミリの１００されてきた。

県）
で適用されたのをはじめ、国内４案件に採用
またペンストックから流れ込む水を渦巻型構造極厚鋼板が一般に使われている。当社では 200

電車（モータ・冷房・蛍光灯）

発電機

により効率よく水車へ導水するケーシングには、ミリを超える極厚鋼板も製造している。

火力発電所
鉄道変電所
（変圧器）

発電機
水流

水力発電所

ペンストック

一時変電所
（変圧器）

1キロ級鋼が東京電力（株）神流川揚水発電所（長野75

水の力に負けない鉄
ペンストック用100 キロ級鋼

大工場
（モータ）

オンサイト発電

電力自由化時代のソリューション

発送電
省エネを支える
エコプロダクツ ®
電力を生み出す発電所の発電機から、地域に送電するための変圧器、鉄道など輸送機器や家電・IT 機器に内蔵されるモータ、携帯電話の振動モータまで、電気が使われているありとあらゆるところに電磁鋼板は利用されている。
電磁鋼板とは、磁石につく鉄の特性（磁性）を活かし、磁気と電気のエネルギー交換を効率的に行う機能材料。発送電・電力消費の各段階で発生するロスを低減し、省エネルギーに貢献している。

NSSC410WM な ど が 採 用に新日鉄住金ステンレス（株）の塩形柱上変圧器のケース材料に は 耐 食 性 が 求 め ら れ る。耐設 置 さ れ て い る た め、ケ ー スの影響が大きい地域にも多数

さ れ る。海 岸 部 の よ う に 塩 害表的装置で高い信頼性が要求

柱上変圧器は配電系統の代廃棄物処理設備発電

新日鉄住金エンジニアリング（株）では、シャフト炉式ガス化溶融炉を利用した廃棄物処理施設の建設・操業を行っており、その 年以上におよ高効率発電を達成している。

ガス化溶融施設であり、発電効率％ を 超 えるた北九州市新門司工場は、世界最大規模の大型

新日鉄住金エンジニアリングが設備を納入し力をまかなうほか、余剰分は外部に売電している。

ビン発電機で発電。発電電力は自家使用分の電程で発生する排熱をボイラーで回収し、蒸気ター溶融物は資源として再利用される。この処理過ガス化する設備で、幅広いごみを一括処理でき、クス・石灰石と廃棄物（ごみ）を投入し、熱分解・シャフト炉式ガス化溶融炉は、炉上部からコー

ぶ操業実績の中で、高効率発電に取り組んできた。

30

21

大型ビル
（モータ・冷房・蛍光灯）

オンサイト発電

塩害の影響が大きい
地域に対応

柱上変圧器

食性を高めている。

Vol.3

季刊 新日鉄住金

27

写真掲載／北九州市同意済み

新門司工場

中工場
（モータ）

柱上変圧器ケース用ステンレス

中間変電所
（変圧器）
配電用変電所（変圧器）

さ れ、ケ ー ス 素 材 そ の も の の 耐©
（株）
日立産機システム

電力損失と闘う鉄電磁鋼板

廃棄物処理設備発電

大型ガス化溶融施設で高効率発電

新エネルギー

未来のソリューションに

地熱蒸気生産設備

NSエコスパイラル ®

スーパーダイマ ®

火山列島の強みを活かす

基礎工事の工期を大幅短縮

ソーラーフレームを薄手軽量化

新日鉄住金エンジニアリング（株）は、新日鉄住金エンジニアリング（株）の NS

当社の高耐食めっき鋼板スーパーダイマ ®

日本国内の地熱発電所 17ヵ所中 9ヵ所

エコスパイラル は、太陽光発電設備

は、設備架台・フレームに使われ薄手軽量を手がけており、豊富な施工実績とノウにおける基礎工事の工期を大幅に短縮。

化が可能。海岸地区などの腐食環境下では、ハウを持っている。

軟弱地盤で大きな効果を発揮する。

二相ステンレス鋼NSSC2120も貢献して地熱発電

®

いる。

太陽光発電

洋上風力発電世界初「海に浮かぶ発電ファーム」が誕生
当社と新日鉄住金エンジニアリング（株）は経済産業省の委託事業「福島復興・浮体式洋上ウィンドファーム実証研究事業」に参画している。当社は高性能鋼材の開発を手がけ、第1期実証事業では浮体式風力発電設
備・浮体式変電設備にハイテン ( 厚板）および係留する北九州で事業化ための巨大チェーン用高強度鋼（棒鋼）を納入した。また、新日鉄住金エンジニアリングはJVにて設備の曳航一般家庭約1万世帯分を発電から海上での据え付け作業まで対応できる優位性を発（株）
エヌエスウインドパワーひびきは北取り組んでいく。同実証設備は２０１３年秋に試運転が九州市で風力発電事業を展開。3,500開始される予定で、世界初の「海に浮かぶ発電ファーム」

万 kWh/ 年を発電し、CO2 削減効果は約1万 3,000トン / 年に及ぶ。

揮。今後もグループ一丸となって洋上風力発電分野にが誕生。直径８０ｍの大型風車を回して最大2,000kWを発電し、海底ケーブルで陸上へ送電する。

風力発電
Vol.3

季刊 新日鉄住金28

北九州スマートコミュニティ
低炭素社会の実現に向けて日本の新成長戦略を実現するための「次世代エネルギー・社会システム実証地域」として選定された北九州市では、低炭素社会に向けた多彩な取り組みを展開中。当社では

八幡東田地区（自 社 遊 休 地）
を舞 台に、地域その一環として、官営製鉄所発祥地である

50% CO2 削減

エネルギー管理やそれによるコミュニティエネルギーを使いこなす社会の付加価値向上の実現に貢献している。

地域が参加するエネルギーコミュニティの実現

パワーデバイス
変換ロス削減に挑む

SiC 単結晶ウェハ

低炭素社会を実現する革新材料
炭化ケイ素
（SiC）
単結晶ウェハは、従来協働による環境共生まちづくりを推進のシリコン（Si）
単結晶ウェハに比べて耐電圧性・耐熱性に優れ、デバイスの電力Energy損失を１０分の１に低減。家電や鉄道、

50% CO2 削減

産業機器、ハイブリッド車のモータなど
日本国内すべてのパワーデバイスを Si から SiC に置き換えると、年間約２００万kW の省エネルギーを実現することができると言われる。当社先端技術研究所で研究開発を、新日鉄住金マテリアルズ(株)で事業を推進している。

10%

取り組み０１ 新エネルギーなど10％地区
まちの設計の中で、全体の 10％を目標に新エネルギーを計画的に導入。
小型風力発電や太陽光発電設置、製鉄所の水素エネルギーの民生利用を図る。
主軸

増速機

取り組み０２ 地域エネルギーマネジメントの構築「地域節電所」という概念・仕組みのもと、発電状況に応じたエネルギーの最適分配やスマートメーターの導入など、地域全体のエネルギーの最小化と大規模ネットワークとの総合補完を実現する。

取り組み０３ 街区まるごとの省エネシステム導入

設備の安定稼働と長寿命化に貢献

取り組み０４ 次世代交通システムなどの地域社会づくり

潤滑管理ソリューションを活かし、合成電気自動車（EV）、家庭用電源から充電できるハイブリッド車（PHV）の導入・充電設備の整備や、小型移動体・自転車と公共交通機関の乗り継ぎを円滑化する連結 IT システムの導入など、電気社会と水素社会に即した多様な社会システムを構築する。

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潤滑管理ソリューション

「地域節電所」との双方向の通信・制御を可能にするシステムの導入で、個別施設の効率的エネルギー利用とまち全体のエネルギー利用の最適化を両立する。

季刊 新日鉄住金

Vol.3

新日鉄住金化学（株）
は製鉄所で培った潤滑材を開発。メインベアリングと増速機に使用され、設備の長寿命化に貢献。