株式会社東芝（以下、「東芝」）、中部電力株式会社（以下、「中部電力」）および新東海製紙株式会社（以下、「新東海製紙」）が、新東海製紙の島田工場（静岡県島田市）に設置した、国内初となる熱容量約10メガワット時注2級の岩石蓄熱とエネルギーマネジメント技術を組み合わせたプラント（以下、「岩石蓄熱エネマネ設備」）が、このほど、本格的な実証運転を開始しました。
　岩石蓄熱エネマネ設備を用いた技術の実証試験（以下、「本技術実証試験」）は、環境省の令和6年度「地域共創・セクター横断型カーボンニュートラル技術開発・実証事業（岩石蓄熱プラントの技術実証および地域社会に適した大規模蓄熱エネルギーマネジメントモデルの技術開発）」に採択されたものです。

　近年、太陽光や風力など自然変動電源を中心とする再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、電力の需要と供給のギャップへの対応が課題となっています。また、国内の産業分野では、製造工程において蒸気や温水などの熱エネルギーが広く活用されていますが、工場等における熱需要の発生タイミングと電力を有効活用できるタイミングは必ずしも一致しません。これらの課題の解決に向け、余剰電力を岩石・溶融塩・コンクリートなどの蓄熱材に熱エネルギーとして蓄え、必要な時に発電や熱供給に利用することでエネルギーの安定供給や効率的な利用を実現する「熱エネルギー貯蔵技術（蓄熱技術）」が注目されています。特に、「岩石蓄熱」は、蓄熱材に自然素材である岩石を用いるため、リチウムイオン電池などの従来の蓄エネルギー技術と比較して、環境負荷やコストが低く、安全性の高い技術として期待されています。

　東芝、中部電力および新東海製紙は、島田市とともに、2024年に岩石蓄熱技術の実証を推進するための連携協定を締結し、岩石蓄熱エネマネ設備の建設、運転、および島田市内のエネルギー収支・CO2排出量削減効果に関するエネルギーマネジメントのシミュレーション検証などを推進注3してきました。
　本技術実証試験で用いる岩石蓄熱エネマネ設備では、島田工場内の電力需給バランスに応じて電気ヒーターを稼働させ、その熱を岩石蓄熱材が充填された蓄熱槽に貯蔵します。貯蔵した熱を最適なタイミングで島田工場に供給するため、エネルギーマネジメント技術が蓄熱状態と工場内の熱需要に応じた最適な蓄熱・放熱タイミングを算出し、岩石蓄熱エネマネ設備の蒸気発生器、電気ヒーター、送風機などを自動制御します。これにより、必要な量の熱が必要なタイミングで供給され、紙製造の乾燥工程に蒸気として利用されます。

　本技術実証試験において東芝は、自社開発した岩石蓄熱エネマネ設備の運転計画策定・シミュレーション・自動制御を融合したエネルギーマネジメント技術注4および蓄熱槽内部の温度分布を高速・高精度に予測する低次元化モデル（ROM）技術注5を用い、岩石蓄熱エネマネ設備の運用性ならびに島田工場におけるCO2排出量削減効果の検証などを行います。
　中部電力は、コンクリート製としては極めて高い温度である700℃級蓄熱槽の構造健全性を検証するほか、岩石蓄熱エネマネ技術の導入促進へ向けた市場調査を行います。
　新東海製紙は、島田工場内のバイオマス発電由来のクリーンな電力を工場内の熱需要に応じて有効活用することで脱炭素化への取り組みを推進します。

　東芝、中部電力および新東海製紙は、本技術実証試験を通じて、電力と熱の需給ギャップの解消に貢献すべく、岩石蓄熱技術の実用化に向けた取り組みを加速してまいります。

注1　エネルギーマネジメント技術を組み合わせた岩石蓄熱設備として、熱容量約10メガワット時級の設備は国内初（3社調べ）
注2　約880世帯相当の1日分の電力使用量に相当
注3　岩石蓄熱およびエネルギーマネジメント技術を用いたプラントの技術実証を推進するための連携に基本合意～再エネの導入拡大に伴う電力の需給ギャップ解消に貢献～
https://www.global.toshiba/jp/news/energy/2024/11/news-20241113-01.html
注4 東芝が電力事業者や製造業向けに提供している「TOSHIBA SPINEX for Energy」のサービスラインアップの一つとして開発
注5　 ROMはReduced Order Modelの略。実験や詳細数値解析で得たデータを機械学習することで、従来の高精度モデルでは計算に時間を要していたシミュレーション計算を、高速かつ高精度に実行できるよう簡便化したモデルとして構築する技術。


■岩石蓄熱エネマネ設備の外観写真



■エネルギーマネジメント技術を用いた運転計画・シミュレーションのイメージ