製品ラインナップ
太陽を利用：集光型太陽熱発電を強化するEndress+Hauserの精密サポート
信頼性のおける測定とスマートなソリューションで効率的で安全かつ持続可能な太陽熱エネルギーの製造
はじめに
持続可能性への新しい道
世界のエネルギー情勢が変化しエネルギー需要が高まる中、集光型太陽熱発電（CSP）は、より持続可能な未来への有望な道となります。CSPは、太陽光を熱に変換することで大規模でクリーンな発電を実現します。
現時点で最も確立されたCSP技術には、トラフ型太陽熱集光システム、タワー型太陽熱発電、線形フレネル反射鏡（LFR）などがあり、これらはすべて太陽光をレシーバに集めるためにミラーを使用します。回収された熱は蒸気の生成に使用され、この蒸気で蒸気タービン（STG）を駆動して発電します。溶融塩などの熱媒体を用いた熱エネルギー貯蔵（TES）用の低温および高温の貯蔵タンクにより、日没後の発電も可能です。
重要な事実
TES could triple in size by 2030
The global market for thermal energy storage (TES) could triple in size by 2030, growing from gigawatt-hours (GWh) of installed capacity in 2019 to over 800 GWh within a decade.
出典: IRENA
情報
熱伝導流体の流量測定
CSPプラントにおける熱エネルギーの伝搬は、極端な温度になるため従来の流量計では信頼性を保てないサーマルオイルや溶融塩といった熱伝導流体（HTF）の取り扱いという独特の課題を抱えたプロセスで、特に正確な流量測定が不可欠です。サーマルオイルシステムは一般に最高400°C（752°F）の温度に達し、溶融塩システムに至っては550°C （1,022°F）を超える可能性があります。加えてサーマルオイルは導電率が低く中粘度で、溶融塩、特に硝酸ナトリウムや硝酸カリウムといった混合物は腐食性が高く、220°C（428°F）未満で凝固する傾向があるため、高温時に適切にメンテナンスしなければ詰まったり機器が損傷したりするリスクがあります。
この分野における当社の専門知識
高温および温度サイクルでは材料が劣化し、センサの性能に影響を与えるため特殊な絶縁が必要で、このような厳しい条件下では計装機器に厳しい要件が課されます。また、どちらの流体も時間の経過に従って特性が変化する可能性があり、正確な流量測定はより複雑になります。超音波式流量計は、過酷な条件下でも正確な測定によってエネルギー損失を低減し、伝熱効率を向上させることでこのような問題に対処します。
- 完全な熱絶縁が可能なシステム
- 進行中の作業を中断することなく設置が可能で、クレーンも不要
- Proline Prosonic P 500 HTは呼び口径50～600mm（2"～24"）の金属製配管に穴開け不要で取り付けることができるため、高温、腐食環境のリスクを最小限に抑えます。
- 音速監視で流体の劣化の早期検出することで安全性と可用性を向上
- リアルタイム診断で信頼性を向上して稼働時間を増加
- 上流側/下流側直管長が短い場合は圧力損失なし
情報
タンク内の温度測定
溶融塩タンクの温度測定は、安全で効率的なCSPプラント運用に不可欠です。サイズの異なるタンク、550°C（1,022°F）を超える高温、腐食性の高い環境では、柔軟な設計による耐久性の高い熱電対が必要です。多くの場合、層状化を監視するために高さを変えてセンサを設置し、ヒートトレースと断熱材によって凝固を防止し、長期的に信頼のおける性能を確保します。
この分野における当社の専門知識
Endress+Hauserは、タンク内壁、タンク底部、蓄熱タンク内の測定物である溶融塩という3つの重要なポイントで同時に温度を監視するための包括的なシステムを提供し、エネルギー変換プロセス全体で最大限の操作上の安全性と信頼性を保証します。
- iTHERM MultiSens Flex TMS01はタンク内部表面/壁に沿って温度プロファイルを正確に測定できるため、タンク構造の保護、塩の凝固防止、伝熱の制御が可能です。マルチポイント温度計は、狭い地下空間での信頼性の高い温度監視が可能なため、コンクリートのひび割れのような機械的損傷を防ぐことができます
- MultiSens iTHERM Bundle TMS31は、タンク内の異なるレベルで温度を監視することで溶融塩の正確な温度測定を行い、塩貯蔵システムの熱量、充電状態、プロセス制御を特定できます
情報
CSPのレベル測定
溶融塩システムのレベル測定は、極端な温度、腐食性、凝固リスクを伴うため技術的に難しい測定です。また、高温になる溶融塩タンクやヘッダーシステムには、高度な技術を採用した堅牢な設計による信頼性の高い監視が不可欠です。集光太陽光下で急速に溶融塩を加熱するCSPプラントでは、操作上の安全性とエネルギー貯蔵容量を適切なレベルに維持することが重要です。バッファタンクの流入口と流出口のレベルをリアルタイムで測定することでレシーバの過熱や焼損を防止し、蓄熱タンクとHTFオイルタンクの正確な監視によりプロセス全体の安定性を確保します。
この分野における当社の専門知識
Endress+Hauserは、非接触式レーダーによる溶融塩タンクやHTFオイルタンクの正確で信頼性の高いレベル測定で、操作上の安全性の確保、エネルギー貯蔵容量の最適化、プラント全体の効率化および信頼性の確保を実現します。
- Micropilot FMR62B 80GHzレーダーセンサには高温オプション（最高 450 °C（842 °F）、断熱スペーサ付きの場合はそれ以上）が用意されており、圧力変動および温度変動の影響を受けません。
- 80 GHzテクノロジーはビーム放射角が小さいため、内部の障害物による干渉を最小限に抑えることができます。
- IEC 61508に準拠して開発されたこのソリューションは最高レベルの安全性を提供します。
情報
レシーバでの温度測定
熱伝導流体（HTF）システムはCSPプラントの根幹を成すシステムで、太陽熱収集器から蒸気生成システム（SGS）に熱を伝達します。最適な熱交換を保証しつつ、機器の損傷や効率の低下を招く可能性のある過熱を防止するには継続的な温度監視が不可欠です。HTFの媒体に応じて実際には限界がありますが、タワー型太陽熱発電所では集中的放射を利用してレシーバの表面温度を約1,000°C（1,832°F）まで上昇させることが可能です。CSP技術に関わらず、レシーバの表面、チューブ内のサーマルオイルや溶融塩といったHTFの正確な温度測定は、システムの効率化と操作上の安全性にとって重要です。
この分野における当社の専門知識
Endress+Hauserは、CSPプラントのHTF向けのアプリケーションで実証済みの信頼性の高い高精度温度測定ソリューションで、安定した熱交換、過熱防止、プラントの可用性と効率の最大化を実現します。
- iTHERM CableLine TSC310は、レシーバ表面で直接、安定した高精度の温度測定を行い、極端な高温下でも正確な監視ができるようにすることでエネルギー吸収およびシステム安全性を最適化します。
- iTHERM ModuLine TM111は、集熱管のHTFの極めて信頼性の高い温度測定を行うことで、厳しいCSP条件下での安定した動作、効率的な熱交換、過熱保護を可能にします。
重要情報
Endress+Hauserの製品・サービス
Endress+Hauserは、CSPプラント特有の課題に対応した信頼性の高い計測機器とソリューションで大規模な太陽発電への移行をサポートします。太陽熱コレクタから熱エネルギーの貯蔵および蒸気生成に至るまで、当社の計装機器は安全かつ効率的で一貫した運用を保証し、太陽熱発電の長期的な成功に貢献します。
- 単一サプライヤによる分散型エネルギー供給と再生可能エネルギー発電をサポートする最適な計測機器と専門知識
- 実績あるCSP向けの技術とソリューションで安全性、信頼性、効率性を確保
- 過酷な条件下での正確で信頼性の高い測定を可能にする包括的な専門知識
- Heartbeat Technologyは、継続的な自己診断機能で介入の必要が生じると警告を発し、運用コストを削減しつつシステムの性能を向上させます
注釈
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