分散電源を支える二酸化炭素回収式石ガス化MHD発電機の高性能化に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560289
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 石川 本雄 筑波大学, システム情報系, 教授 (90109067)
• 研究分担者: 藤野 貴康 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80375427)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: MHD発電 / 分散電源 / 二酸化炭素液化回収 / 電磁場流体相互作用 / 3次元解析

研究概要

二酸化炭素を液化回収し、MHD発電機出口での温度はなおかなり高いため、その高温エネルギーを利用して、石炭をガス化するMHD発電システムの改良を提案し、酸素製造電力、二酸化炭素の液化電力を考慮しても、発電効率55%(高位発熱量基準)の可能性を示すことができた。石炭をエネルギー源とする発電システムで二酸化炭素を液化回収してもこのように高い発電効率を達成することは他の技術では非常に困難であり、重要な成果である。

研究成果

• [雑誌論文] 異なる断面形状を持つスクラムジェットエンジン搭載用DCW-MHD発電実験機の性能比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丹羽直之、高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: 第132巻B、3号 ページ: 220-225
  • 査読あり
• [雑誌論文] PTO電極構成の変更によるダイアゴナル形MHD発電の性能改善に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 雑誌名: 電気学会論文誌B 巻: 第130巻B8号 ページ: 737-742
  • 査読あり
• [学会発表] Three-Dimensional Numerical Simulation of Cylindrical Shaped Magnetohydrodynamic Generator under Strong Magnetohydordynamic Interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshimi, T. Takahashi, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 18th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 20110627-30
• [学会発表] Numerical Analysis of Generator Performance of Experimental DCW-MHD Generators with Circular and Square Cross-Section (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Niwa, Y. Nagakubo, T. Takahashi, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 18th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 20110627-30
• [学会発表] Conceptual Design and Three-Dimensional Analysis for Commercial-Scale Faraday-Type MHD Generator (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamashita, Y. Nagakubo, T. Takahashi, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 18th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 20110627-30
• [学会発表] Effect on Inlet Swirl on Performance of Commercial Scale Disk Magnetohydrodynamic Generator (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hamaguchi, N. Oya, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 18th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 20110627-30
• [学会発表] 商用規模ファラデー形MHD発電機における三次元的振る舞いの基礎的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長久保優、山下督士、藤野貴康、石川本雄
  • 学会等名: 電気学会研究会新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所,茨城県
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] スクラムジェットエンジン駆動MHD発電機の性能改善における研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上真、高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 学会等名: 電気学会研究会、新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所,茨城県
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Comparison of Generator Performance of Small-Scale Diagonal and Faraday MHD Generators (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagakubo, T. Yamashita, T. Takahashi, T. Fujino, M. Ishikawa
  • 学会等名: 41st Plasmadynamics and Lasers Conference
  • 発表場所: Chicago, Illinois
  • 年月日: 20100628-0701
• [学会発表] Study of Effects of Electrode Configuration of Full-Scale Scramjet Driven DCW MHD Generator with Three-Dimensional Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Makoto Inoue, Hideumi Ohkuma, T. Takahashi, K. Mizumura, T. Fujino, M. Ishikawa
  • 学会等名: 41st Plasmadynamics and Lasers Conference
  • 発表場所: Chicago, Illinois
  • 年月日: 20100628-0701
• [学会発表] Performance Comparison Between Hall and Diagonal Magnetohydrodynamic Generator with Circular Cross Section (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, K. Mizumura, T. Fujino, M. Ishikawa
  • 学会等名: 41st Plasmadynamics and Lasers Conference
  • 発表場所: Chicago, Illinois
  • 年月日: 20100628-0701
• [学会発表] 円筒形連続電極ファラデー形MHD発電機の3次元数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉見尚也、高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 学会等名: 電気学会研究会、新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 電気学会会議室東京都
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] 商用規模ファラデー形MHD発電機入口部の三次元数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下督士、長久保優、高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 学会等名: 電気学会研究会資料、新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 電気学会会議室東京都
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] 小型MHD発電機の電気的構成の違いによる動作特性への影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長久保優、山下督士、高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 学会等名: 電気学会研究会資料、新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 電気学会会議室東京都
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] 極超音速機搭載用MHD発電機の電極配置の違いによる発電特性の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上真、高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 学会等名: 電気学会研究会資料、新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 電気学会会議室東京都
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] 商用規模ファラデー形MHD発電機の二次元解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 成重大輔、高橋徹、藤野貴康、石川本雄
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 筑波大学,茨城県
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] 高周波プラズマを備えた商用規模ディスク形MHD発電機の2次元数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小南晋, 藤野貴康, 石川本雄
  • 学会等名: 電気学会電力・エネルギー部門新エネルギー・環境研究会
  • 発表場所: 筑波大学, 茨城県
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] Study of Generator Performance of a Small-Scale Hall Type MHD Generator with Circular Cross-Section by Three-Dimensional Analyses (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Mizumura, H. Ohkuma, T. Takahashi, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] Numerical Analysis of On-board Surface Hall MHD Generator under Various Flight Conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Takayama, T. Yoshino, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] Influence of MHD Flow Control on Radiative Heat Transfer in Super-orbital Reentry Flight (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshino, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] Numerical Simulation of MHD Flow Control in Mars Entry Flights (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fujino and M. Ishikawa
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] Numerical Analysis of Transient Stability Control of Diagonal Type MHD Generator Connected to Power Network (2009)
  • 著者名/発表者名: I. Inoue, Y. Inui, T. Iwashita and M. Ishikawa
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] Numerical Analysis of Performance and Plasma Flow of Commercial Scale Nonequilibrium Disk MHD Generator (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kominami, T. Fujino, M. Ishikawa, and Y. Okuno
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] Effects of Temperature Non-uniformity on Scramjet Engine Driven DCW-MHD Generator of Experimental Scale (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] Performance Analysis of Commercial Scale Faraday Type MHD Generator (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Narishige, M. Yamada, T. Takahashi, T. Fujino, and M. Ishikawa
  • 学会等名: 17th International Conference on MHD Energy Conversion
  • 発表場所: Kanagawa, Japan
  • 年月日: 20090914-17
• [備考]
  • URL: http://dec1.kz.tsukuba.ac.jp/