特集：電力安定供給と脱炭素化でGX実現に貢献するサーマルエナジー発電技術
電力の安定供給と脱炭素化は，持続可能な社会の実現に不可欠です。特に，火力発電を代表とするサーマルエナジー発電は，高効率化に加え，二酸化炭素（CO2）分離回収技術や，燃料転換技術，デジタル技術といった革新技術の導入により，GX（グリーントランスフォーメーション）を加速し，電力の安定供給と環境負荷低減を両立する鍵となります。この特集では，東芝の最新のサーマルエナジー発電技術を紹介します。
特集：電力安定供給と脱炭素化でGX実現に貢献するサーマルエナジー発電技術
清國 寿久・金子 貴臣
2050年のカーボンニュートラル実現に向けて，世界のエネルギー動向は急速に変化している。近年は，デジタル化に伴う生成AIの普及やデータセンターの設置により，電力需要の大幅増加が見込まれるなど，需要側の変化も著しい。このエネルギーの安定供給・経済成長・二酸化炭素（CO2）排出量削減の同時実現を目的として，GX（グリーントランスフォーメーション）が推進されている。
東芝は，火力・地熱発電分野で培ってきた熱サイクル技術の実績を基に，火力発電の脱炭素化技術や，再生可能エネルギー（以下，再エネと略記）導入に伴う出力変動を補う調整力強化技術をはじめ，蓄熱エネルギー技術，低温未利用熱の有効活用技術，発電システム全体を最適化するエネルギーマネジメント技術など，GXの実現に貢献するサーマルエナジー発電技術の開発に取り組んでいる。
木村 賢一・奥山 知視・小野 泰規
火力発電は，カーボンニュートラル（CN）の実現が重要視される社会においても，再生可能エネルギー（以下，再エネと略記）の不安定性を補完する調整力によって電力の安定供給を支える役割を担う基幹電源として重要性を高めており，環境負荷が低く信頼性の高い発電設備の提供・維持が求められている。
東芝は，蒸気タービン及びガスタービンコンバインドサイクル（GTCC）の高効率化・低環境負荷化技術を追求し，これらの技術を適用した発電所の二酸化炭素（CO2）排出量を削減するとともに，将来の水素・アンモニア燃料への転換に対応可能な技術の開発を進めている。更に，再エネの増大に伴う起動・停止回数の増加や高い負荷変化率での運用が機器寿命に及ぼす影響を，デジタル技術を用いた状態監視・余寿命診断によって把握する技術を確立し，高い運用性と信頼性の向上を実現している。
岩浅 清彦・藤田 己思人・村井 伸次
地球温暖化を防止するための対策の一つに，燃焼排ガスに含まれる二酸化炭素（CO2）を分離回収・地中に隔離して貯留・利用するCCUS（Carbon Dioxide Capture, Utilization and Storage）がある。この技術が広く社会実装されることが強く望まれるが，建設コストや運転コストの低減が課題である。
東芝は，CO2を効率的に回収可能なアミン系のCO2吸収液TS-Xを新たに開発し，当社が佐賀市清掃工場へ納入したCO2分離回収プラントで評価した。当社の従来の吸収液TS-1に比べ，主成分アミンの減少速度を約1/3に抑制でき，プラントをより経済的に運転できることを実証した。
村山 大・近藤 淳・川野 翔平
東芝は，エネルギーを取り巻く国内外の社会課題に対し，運用から保守までの各ライフサイクルでサーマルエナジー発電事業者を支援するDX（デジタルトランスフォーメーション）技術を開発・適用している。周波数維持や調整力確保に伴う発電所の機械的負荷増に対しては，状態基準保全（CBM：Condition Based Maintenance）を実現するオンライン絶縁診断技術を導入し，運用条件に基づく余寿命の定量的な提示を可能にした。また，再生可能エネルギー領域では，バイオマス発電所向けに，複数パラメーターを統合的に制御するボイラー最適運転技術を開発し，実際の発電所に導入することで，熱効率最大0.24 %の向上を確認した。更に，これら個別設備の運用・保守の高度化を全体運用に発展させるため，複数発電所の最適運用を実現する最経済運用システムに三次調整力対応や運転の制約条件を追加するとともに，システム冗長性の強化を行って24時間365日の運用を可能とし，発電事業者が保有する複数発電所全体での運用性向上を実現した。
三木 浩睦・松崎 晃大・馬渡 峻史
GX（グリーントランスフォーメーション）を進める中で，再生可能エネルギー（以下，再エネと略記）の主力電源化が望まれており，課題の一つとして電力需要と供給量の同時同量の実現がある。また，課題解決に貢献する技術の一つとして,大規模な蓄エネルギー技術である岩石蓄熱エネルギーマネジメント技術が挙げられる。この技術は，他の蓄エネルギー技術と比較して，環境負荷が極めて低く，安全性，信頼性に有意性があるのが特長である。
東芝は，この技術の開発を進めており，500 kWh級試験機により岩石蓄熱槽の蓄エネルギー量を把握することを目的に，蓄熱・放熱特性の原理検証評価を実施し，蓄熱槽内温度分布の予測技術を確立した。この成果を踏まえ，10 MWh級実証機の建設を進めており，2026年度中の実証試験終了を予定している。
井上 翔太・山本 泰
省エネ推進に向けて，産業プロセスや発電プラントから排出される80〜150 ℃の低温の未利用熱を有効利用する手段として，アミン–CO2（二酸化炭素）サイクルバイナリー発電機を開発している。この発電機は，バイナリー発電のサイクル媒体として，東芝は環境負荷が低いCO2を吸収したアミン水溶液を使用しており，既存のバイナリー発電機よりも安全で高出力を得られる。
発電出力100 kW級の実証試験を実施し，発電システムとして系統構成の最適化及び運転制御方法の確立を完了した。この成果を踏まえて商用プロトタイプを設計製造し，長期的な機器の状態変化を評価して，商用化に向けて設備維持管理方法を確立していく。
白川 昌和・丸山 将司・浦吉 大輝
変動性再生可能エネルギー（VRE）の導入拡大により，多様な設備の協調から価値が創発される“つながるエネルギーシステム”へ移行する中で，火力発電には創発性を生かして価値を高める設計・運用技術が求められる。
東芝は，運転計画・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を構築し，火力発電の調整力を生かして柔軟性と運用効率を向上できるようにした。更に，モデルベースシステムズエンジニアリング（MBSE）による“価値づくり”を指向した設計，高速・高精度な低次元化モデル（ROM）とデジタルツイン，及びクラウドシステムと連携する融合型エネルギーマネジメントシステム（EMS）を支える基盤技術の高度化を継続している。
一般論文
近藤 敦美・玉城 将・山本 幸洋
東芝は，東芝リチウムイオン二次電池 SCiB™を搭載した既設蓄電池システムの劣化診断を実施し，結果報告書を顧客に提供するサービスを展開している。そのサービスの適用例として，仙台市内の防災対応型太陽光発電システムとして31拠点に設置されたSCiB™搭載の蓄電池システムを対象に，蓄電池システムで取得済みの時系列データに基づく劣化診断を行った。蓄電池システムにない温度データは，気象庁データと代表拠点の実測値から推定して，劣化診断に用いた。電圧標準偏差法を用いて31拠点の蓄電池システムを評価した結果，全ての蓄電池システムが約10年経過後も90 ％以上の容量維持率を持つことを確認し，SCiB™の長寿命性を示した。今後，劣化診断の活用により，蓄電池システムのライフサイクルコスト低減や，蓄電池システム更新計画策定に貢献していく。
丸地 康平・山本 幸洋・波田野 寿昭
近年，再生可能エネルギーの普及やモビリティーの電動化などを背景に，電池システムの社会インフラへの普及が拡大している。社会インフラは安定稼働が必要不可欠であり，電池システムの健全度（SOH：State of Health）のモニタリングが重要となる。東芝は，健全度モニタリング技術として，稼働時の時系列データからSOHを推定する電圧標準偏差法を開発してきたが，大規模システムでは，SOHだけでは，一部の電池が局所的に劣化した状態の検知や局所劣化した部分の特定が難しい。
今回，劣化電池の電圧分布の広がりに着目した電圧標準偏差法に，システム内の最大・最小セルの電圧分布から算出した新たな指標SOHレシオ SOHratioを加えて局所劣化の検知を可能にするとともに，最大・最小セル電圧と最大温度を計測した電池モジュール（以下，モジュールと略記）のID（識別情報）を分析し，局所劣化が進行したモジュールを特定する技術を開発した。これらの技術をSOHと合わせて実際のEV（電気自動車）バスや電力系統向けの電池システムに適用し，その有効性を確認した。
河村 直輝・伊藤 聡・瀧本 崇博
画像異変検知技術は，産業分野における外観検査や，インフラ点検システム，監視カメラシステムなどに活用される。近年，画像とテキストを事前学習した視覚言語モデル（VLM：Vision-Language Model）の登場で高度な解析が可能になり，異変検知でもVLMの応用研究が注目されている。ただし，その応用には，ユーザーからのプロンプト（テキスト指示）が曖昧な場合に精度が不安定になることや，異変の過剰検知が頻発する問題があった。
そこで東芝は，複数の正常画像を用いてプロンプトを事前に補正することでプロンプトの曖昧さを低減し，更に異変検知の推論時に正常画像を基に補正を行うことで過剰検知を抑制する手法を開発した。開発した手法は公開データセットで評価し，有効性を確認した。
内田 健哉・植松 育生・福井 博之・岩本 武明
半導体製造のSi（ケイ素）含有ガスを扱う工程では，条件によって爆発性シラン化合物である油状の残留シラン類（通称オイリーシラン）が副生して堆積するため，装置の定期メンテナンス時に除去する必要がある。
東芝は，キオクシア（株）及び国立大学法人 東北大学（以下，東北大学と略記）と共同で，オイリーシランとその加水分解物の示差走査熱量測定（DSC）及び弾動臼（きゅう）砲試験により，加水分解前後の物質が混在する状態が最も危険なことを明らかにした。各種機器分析から，オイリーシランの主成分は環状クロロシランで，加水分解物の主成分はSi–Si結合を持つヒドロキシシロキサンと推定し，その反応メカニズムを考察した。更に，安全な無害化処理法を，フーリエ変換赤外分光（FT-IR）分析で反応進行を追跡して処理完了を確認する手法を含めて，策定した。
R&D最前線
真矢 滋
商品の分類作業を省人化し，レシートデータの分析による商品開発やマーケティング活動の活性化に貢献
近年，購買データを活用した市場分析やマーケティング高度化に対する需要が高まっています。しかし，総菜や生鮮食品などの店内で加工されるインストア商品は，国内共通の商品バーコードであるJAN（Japanese Article Number）コードを持たず，店舗ごとに独自のインストアコードとレシート印字名で管理されるため，購買データの分類作業が難しいという問題があります。そこで，レシート印字名から商品分類名をAIで自動推定する技術を開発しました。LightGMAIC（Light Graph-based Multi-Angled Item Categorization）による文字列の部分構造化と，レシート表記に特化したLLM（大規模言語モデル）を組み合わせ，87 %以上の分類精度を実現できました。
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