株式会社ゼネシス 研究開発活動 (2013年12月期)

当社は、エンジニアリンググループと伊万里工場において、温度差発電システムを中核とした再生可能エネルギーの有効活用について、各分野にわたって研究開発に積極的に取り組んでおります。
現在の研究開発は、海洋温度差発電(OTEC)、排熱温度差発電(DTEC)、小型排熱温度差発電装置(Mini-DTEC)、及びこれらに使用される専用の全溶接プレート式熱交換器等の開発を中心に推進しています。特に、これまで製品化を進めてきた高性能プレート式熱交換器については、発電装置以外の一般産業分野への適用も視野に実績作りを進めています。
当事業年度における研究開発費については、85,268千円となっており、研究開発型のベンチャー企業であります。
なお、現在実施している主たる研究開発は次のとおりです。

(1) 海洋温度差発電システムに関する研究

当社の中核技術である海洋温度差発電システムに関しては、佐賀大学海洋エネルギー研究センターの指導のもと、発電システム設計の最適化や最終発電単価のコストダウンなど、発電システムの実用化に向け、積極的な研究開発を継続しています。
平成23～24年度の独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)による「次世代海洋エネルギー発電技術研究開発」事業は、平成25～26年度も継続が決定されており、国立大学法人佐賀大学と株式会社神戸製鋼所が共同で進める「次世代10MW級海洋温度差発電プラントのコア技術研究開発」事業の中で、当事業年度には、国立大学法人佐賀大学からは、共同で特許を取得している発電サイクルに関する発電実証実験装置の設計・製作を、株式会社神戸製鋼所からは、前年度より継続して高性能チタン材料の伝熱性能確認実験を実施しています。
また、2013年に採択された沖縄県の「海洋深層水の利用高度化に向けた発電利用実証事業」については、IHIプラント建設株式会社、横河電機株式会社と共同で海洋温度差発電装置全体の設計・製造・納品を終了しています。現在も引き続き、発電可能量の季節変動の影響評価などを継続しており、少しでも早い1MWクラスの発電実証試験の実現を目指しています。

(2) 排熱温度差発電システムに関する研究

近年、注目を集める未利用熱エネルギーの有効活用を進めるため、当社では他社に先んじて、石油、鉄鋼などの生産設備から発生している比較的温度が低い産業排熱や、温泉水を通じて地表に湧出する地熱エネルギーに海洋温度差発電(OTEC)の技術を適用して発電するための研究開発を行っています。この排熱温度差発電(DTEC)は、これから急速に実用化が進む省エネルギーの中心技術と位置付け、早期の普及を目指しています。
このうち、2010年度より開発を進めていた株式會社ポスコ(POSCO)の製鉄所向けの600kWの発電装置が完成し、当事業年度から本格的な発電実験が開始されており、発電効率や熱交換器の性能などの評価が進められています。
一方、2007年度より製品化を進めている70kW級の小型排熱温度差発電装置(Mini-DTEC)についても当事業年度中に発電実証用プラントの据付工事が終了しており、実際の温泉水を用いた発電運転の準備を開始しています。
また、当事業年度には、株式会社マリタイムイノベーションジャパンを中心とする7社での船舶用省エネルギー技術開発の提案が、国土交通省の「2013年度次世代海洋環境技術研究開発費補助事業」に採択されています。引き続き、2014年度には船舶搭載用の小型排熱温度差発電装置(Mini-DTEC)の設計・製作が予定されており、小型軽量化、メンテナンス性の確認などの準備を始めています。

(3) プレート式熱交換器の開発

プレート式熱交換器については、これまで経済産業省新規産業創造技術開発費補助事業(平成16～17年度)、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)エネルギー使用合理化産業技術開発費助成事業(平成18～19年度)、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)イノベーション推進産業技術実用化開発費補助事業(平成21～22年度)、全国中小企業団体中央会ものづくり中小企業製品開発等支援補助金(2009年度)などの助成を請け、海洋温度差発電や海水淡水化を主目的としたチタン製や、産業排熱発電を主目的としたステンレス製の熱交換器(XPプレートと総称)の開発を進めてきております。
長年にわたる研究開発の成果である当社独自の全溶接プレート式熱交換器:XPプレートは、温度差発電プラントへの適用を主目的とし、発電に使用されるアンモニアなどの作動媒体の高性能な蒸発・凝縮を実現するものですが、ガスケットを使用しない独自の構造のため耐圧強度が高いことなどの特徴が高く評価され、液体と液体との熱交換など、蒸発・凝縮以外の汎用目的に対しても採用が拡大されつつあります。しかも、使用するポンプ動力が削減できるなど省力機器としての特徴があるため、熱交換器を単体で製造販売する事業への取り組みを始めています。また、2012年から開始した株式會社ポスコ(POSCO)の製鉄所における性能実証試験でも優れた性能が確認されており、当事業年度以降も引き続き、設置箇所を拡大してXPプレートの性能実証を進める予定としています。
国内では、運輸・民生(家庭・業務)、産業分野で消費されるエネルギーの半分以上が使われない熱(未利用熱)エネルギーとして環境中に排出されているとされており、この未利用熱エネルギーの有効活用の促進が国の重点施策の一つとなっています。この未利用熱の大部分はガスとして環境中に放出されているため、これまでプレート式熱交換器の適用は難しいとされてきていますが、XPプレートの特徴が活かせる新しい適用分野として、当事業年度より新たな研究開発を開始しています。

(4) 熱交換器の法規対応

熱交換器は内部に高圧を包含するため、その設計・製造については厳しい安全管理が求められており、当社ではISO9001や米国機械学会の定める圧力容器の製造に関する工場認証(ASME U-Stamp)に沿った品質管理を実施しております。特に最近、引合が増えている電気事業法が適用される発電用の熱交換器については、当事業年度においても1件の溶接事業者検査及び安全管理審査をクリアするなど、製造実績を拡大しております。
熱交換器単体での製造販売ビジネスを展開する上で準備が求められている労働安全衛生法や高圧ガス保安法への対応に加え、2014年度には船舶搭載用の発電装置の製作が決まっていることから、船級規格に基づいた製造の準備が急務となっており、その準備を急いでいます。