近年、脱炭素社会の実現や再生可能エネルギーの普及が進むなか、火力発電や原子力発電を取り巻く環境は大きく変化しています。その一方で、安定した電力供給源としての火力発電や原子力発電の重要性は依然として高いままです。
YOKOGAWAは、長年培ってきた計測・制御技術と最先端の情報技術を駆使して、発電所の安全で効率的な稼働を支えるさまざまなソリューションを提供し、持続可能なエネルギー供給に貢献しています。
詳細
安全安心な制御情報システム
YOKOGAWAが発電プラント向けに提供する制御システムは、高信頼性分散型の監視制御装置です。
40年以上にわたって培った機能と実績、技術経験を提供することで、お客様の発電プラントの最適な運用を可能にします。
統合生産制御システム
YOKOGAWAの統合生産制御システム CENTUM VP（センタム・ブイピー）は、プラントの設計から、エンジニアリング、システム・機器の据え付け、生産立ち上げ、さらには稼働後の改修や変更を経て運転を終了するまで、発電所や発電プラントのライフサイクルにわたり最適な操作・エンジニアリング環境をお客様に提供します。
ボイラー、バーナー制御システム、付帯設備、タービンシステムを含む発電所全体を同一のシステムで制御することで、シームレスな運転が可能になります。
関連製品・ソリューション
安全計装システム
YOKOGAWAの安全計装システム ProSafe-RS（プロセーフアールエス）は、プラント操業での異常事態を検出し、「安全を守る最後の砦」 を担います。従来リレーシーケンスで構築しているプラント総合インターロック機能をソフトウェアで構築することで、プラント保護としての安全性を確保しつつ、機械的にメンテナンスフリーかつ拡張性に優れたインターロック機能を構築します。
機能安全規格 IEC 61508 (JIS C 0508) に適合し、安全度水準SIL3レベルの高い安全性を実現できます。
統合生産制御システム CENTUM VPと統合すると、緊急遮断時やアラーム発生時などの非定常時であっても、定常時と同じ HMI での操作監視で、迅速かつ的確に状況を把握できます。
ボイラー・タービン・発電機制御システム構成図
Image Zoom
関連製品・ソリューション
タービン制御
サーボモジュールとプロテクションモジュールをプロセス制御用DCSハードウェアとともに使用することで重要なタービン制御を行い、また安全計装システムによりタービン保護を行います。セキュリティの面では、ISASecure認証のコントローラーが安全な運転を保証します。ボイラー、バーナー制御システム、付帯設備、タービンシステムを含む発電所全体を同一のシステムで制御することで、シームレスな運転が可能になります。
ボイラー・タービン・発電機制御システム構成図
関連製品・ソリューション
発電設備の経年変化への追従と技術継承
課題
- 経年変化した設備への追従はベテランの経験に裏付けされた状況判断や運転技術に頼っている部分があり、技術継承が求められている
- 燃料代の高騰などにより、操業コストの改善が求められている
解決
- 高度制御の活用による運転効率向上
- プラント応答データから素早く動特性モデルが作成可能で、発電プロセスごとに最適な制御性を実現
- 運転支援システムによるベテランの操業の自動化
- DCSと直結した運転システムにより、熟練のオペレーションを実現（PIMSとの連動も可能）
関連製品・ソリューション
- 運転効率向上支援パッケージ Exapilot
- Platform for Advanced Control and Estimation（高度制御ソリューション）
- 製造現場のためのプロセスデータ解析ソフトウェア Process Data Analytics
- 品質安定化システム Digital Plant Operation Intelligence (DPI)
発電設備の足元を支えるテクノロジー
課題
- 燃焼効率が低下している
- 有害物質の排出削減が必要
解決
ジルコニア式酸素濃度計
燃焼の監視および制御アプリケーションに使用され、燃焼を最適化してNOx排出量を削減します。
煙道ガス濃度計
赤外線ガス分析装置、ジルコニア酸素分析装置、サンプリング装置で構成され、NOx、SO2、 CO2 、CO、O2の5成分を同時に測定できます。
レーザガス分析計
独自開発のレーザーによる計測で、過酷なプロセス環境での計測に最適です。ボイラーの運転効率が大幅に向上します。
導電率計
pHと並び重要な管理指標で、液中の電解質の割合を判定します。ボイラー給水をはじめ各種製造プロセス水や液成分の導電率や濃度の監視・管理用として広く利用されています。
関連製品・ソリューション
予兆管理による安定操業
従来の発電プラント診断はベテラン保全員の経験と勘に頼る属人性の高い領域であり、現場での予兆発見は長年の経験を積んだ技術者の技能に大きく依存していました。近年のベテラン保全員の退職に伴い、重要な技術やノウハウの伝承が困難になっており、安定操業の維持が深刻な課題となっています。
YOKOGAWAのオンライン機械学習を活用することで、システムの「いつもと違う」を検知し、人の技能に依存しない最適な設備管理を実現します。
課題
- 予兆管理などの高度な運転をベテランの経験に頼っている
- 操業状態を示す明確な管理指標（モデル）がない
解決
- 予兆を捉えるセンシング
- オンラインMT解析・機械学習
- 設備のモデル化
他業種含め国内100件以上の解析実績
- プロセスデータを知り尽くしたデータクレンジング
- MT法、機械学習、波形解析等、さまざまな手法で検討
関連製品・ソリューション
災害事故の早期発見・防止
発電プラントにおける災害事故の早期発見は、安全性の確保および経済的損失を最小化し、プラントの安全で効率的な運用と安定した電力提供を実現します。YOKOGAWAの高信頼性のシステム監視機能は、プラントでの予期せぬ事故が起こった場合でも被害の拡大を抑え、設備故障・稼働停止・設備異常による生産停止や被害の拡大を防ぎます。
課題
- 低品位炭やバイオマス燃料の使用により、自然発火のリスクが発生している
- 長距離や入り組んだ場所などの制約があることから、洞道のケーブル火災監視の難易度が高い
- 災害発生時の海面への油流出の早期発見が必要
解決
- 複合センサーによる早期発見
- 火災検知器と異なる種類のセンサーを活用することで火災や災害の早期発見を実現
- 光ファイバ温度センサーで最長50kmの温度監視
- サーモカメラ・CO計による複合センサー温度管理
- 記録計やSCADAによる統合管理
- 適材適所の温度管理で石炭の温度上昇を早期発見
- 取得したデータの有効活用
- MT法・機械学習による温度パターンの管理
関連製品・ソリューション
現場作業の安全・効率化
現場ではリスクの高い環境下での作業が多く、現場作業員の安全の確保と作業の効率化の両立が課題となっています。
YOKOGAWAが提供する最新の制御技術を活用した監視制御システムにより、現場作業における多様な課題を包括的に解決し、安全性と作業効率の向上に貢献します。
AR（拡張現実）とモバイル技術の応用
課題
- 中央から現場への支援が音声に限られていて、視覚的な支援がない
- 隔離情報や安全状況をリアルタイムで確認できない
- 現場の作業員が現場ですぐに技術情報を確認できない
解決
- モバイルコミュニケーションツール
- 現場のライブ画像と機器情報やメンテナンス手順を重ね合わせ、作業効率の向上とミスを低減
- 支援者は時間、場所の制約なく現場作業員同等の状況確認と、より適切な支援が可能となる
- 現場作業における重要プロセスのデジタル化
- 過去のノウハウを活用した作業許可管理やリスク評価
- 現場情報支援システム
- AR活用によりトレーニング等で防ぎきれないミスを抑止
- 複数種の設備に対する校正作業で最大47%の時間短縮を実現
関連製品・ソリューション
保全の最適化
課題
- TBM（時間基準保全）において修繕や交換が不要な機器まで保全対象となっており、余分なコストや手間が発生している
- 表計算ソフト等による属人化した設備管理になっている
解決
- 統計分析の採用によりTBMからCBM（状態基準保全）へ
- CBMに向け予兆管理と保全業務を統合
- 保守判断の自動化、保全業務の効率化
- 統合点検支援・保全システムによる設備管理
- クラウド型保全システム（eServ）との連携
- 保全管理システムに必須の機能群を標準装備
- 「保全効果測定」と「改善活動」を実現する保全履歴の系統分析機能を標準装備
- あらゆる種類の設備、機器の管理が可能
- クラウド型保全システム（eServ）との連携
関連製品・ソリューション
複雑化する情報・セキュリティ
近年、DCSや現場計器、SCADAなどのOT分野とIT分野の融合が加速することに伴って、情報の取り扱いやセキュリティ対策の重要性が高まっています。
YOKOGAWAは創業以来、計測・制御・情報の 分野で貢献してきた知識と経験によって、現場計器・制御機器からMES・ERPまでOTとITをつなぐためのソリューションを提供します。
IT/OT セキュリティコンサルティング
課題
- 無線を活用したいがセキュリティの不安がつきまとう
- グローバルなセキュリティ規格に対応したシステムを構築したい
- ネットワークの複雑化により、異なる階層のセキュリティ管理が必要
- 重要な通信を保護する、より強固なセキュリティを導入したい
解決
- グローバルな無線通信規格（ISA100）の採用によるセキュアな無線通信
- CSMS認証コンサルティング
- 世界で初めて制御システムセキュリティの全レイヤーをカバーしたIEC 62443においてCSMS認証を取得
- Software-Defined Network（SDN）による統合管理
- グローバルな工場群のセキュリティを一括リモート管理
- 片方向セキュリティ規格の採用
- データダイオードによるセキュリティ確保
- 「電力システムセキュリティガイドライン」や「経済安全保障推進法」への対応コンサルティング
- YOKOGAWAの標準アーキテクチャにもとづくネットワークコンサルティング
関連製品・ソリューション
無線ネットワーク構築、活用
課題
- 現場のDX化のため無線を導入したいが、どう進めて良いかわからない
- 無線ネットワークを活用したいが、どのような活用方法があるのかアイデアがない
解決
- 現場調査コンサルティング～エンジニアリング～工事、現地調整～保守までワンストップで提供
- ネットワークの専門部隊によるネットワークコンサルティング
- 他業種を含めた多くのお客様での実績による新たなアイデアの提案・実現
- 構築したネットワークを活用する多様なソリューション
レイヤーに応じたセキュリティ
関連製品・ソリューション
次世代の人財育成
火力や原子力などのエネルギー分野において、近年では熟練の現場技術者の高齢化などのリスクが顕在化しており、人財育成が急務となっています。YOKOGAWAが提供する人財育成ソリューションを活用することで、熟練の現場技術者の知識を次世代人財へ継承し、安全で効率的な事業継続の実現を可能にします。
発電所シミュレーター（運転訓練システム）
課題
- 熟練運転員の高齢化により、技術力維持が困難になっている
- 高度な判断を伴う業務に対しての実践的な訓練機会が限定されている
- 既存の訓練システムを活用できていない
解決
- フルレプリカのトレーニングシミュレーター活用
- より良いプラント運用のためのプロセス知識向上とオペレーターの自信の醸成
- プラント運転知識の獲得とオペレーター間での展開による技能の汎知化
- いつでもどこでも訓練可能
- 評価システムの容易な作成
- ミラープラントによる運転訓練
- 内部状況の見える化やシミュレーターの早回しによりさまざまな状況の技術検討が可能
- 通常状態以外にも、非定常時や異常時の再現・訓練も可能
- 現場と同一のDCS＆SISを使ったリアルなプラント動作を再現
- オンラインでDCSと接続することで未来予測による運転支援が可能
関連製品・ソリューション
脱炭素社会への対応
持続可能な社会の実現には再生可能エネルギーの効率的な利用と供給制御が不可欠です。特にエネルギー消費の最適化とCO₂排出量削減は重要な要素となります。YOKOGAWAはエネルギー制御技術を基盤としたシステムを通じて、エネルギー使用状況の可視化やエネルギー消費を最適化し、カーボンニュートラルの実現に貢献します。
課題
- 高いCO₂削減目標を達成する必要がある
- プラント全体の省エネのポテンシャルが正確に把握できていない
解決
- 現在のCO₂排出量が把握できず、削減目標を立てられない
- 改善ポイントの明示により労働性・エネルギー生産性を向上
- シミュレーションモデルによる省エネ目標明確化
- 計測器の設置、データの自動収集で見える化をスモールスタート
関連製品・ソリューション
原子力向けソリューション
YOKOGAWAが提供する、高い信頼性と可用性を持ったソリューションの数々は原子力発電所に活用されています。 また新規制基準への対応などの原子力安全や、熟練の技術者の知識を活用した人財育成など、さまざまな目的のため活用されています。
計器校正ドリフト評価システム
課題
- 計器構成の履歴管理が煩雑になっている
- 突発的故障時は交換部品の調達に時間を要する
解決
- 計器校正システムの導入
- 計器校正管理、試験の効率化、定期診断による異常兆候の発見
- ドリフト計器校正の周期の延長による校正回数の低減、工数削減
- お客様の環境や要求仕様に合わせたカスタマイズが可能
- 汎用ツールの組み合わせにより、使いやすいインターフェースを実現
人物位置管理
課題
- 災害時に作業員の位置をリアルタイムで把握するのが困難
- 携帯や内線で個別に避難状況を確認するのに多大な時間を要する
解決
- Wi-Fi環境を構築し、小型のWi-Fiタグを利用した人物位置管理を実現
- 構築したWi-Fi環境は他ソリューションにも活用可能
- 長期間電池交換不要なタグを採用し、ランニングコストを抑えて継続利用
- マップ表示による作業員の位置や移動履歴のリアルタイム把握
- 作業員の安全確保と避難状況の早期把握
関連製品・ソリューション
関連情報
蓄電池システムにより変動する発電出力を平準化し、系統への一定かつ安定した電力供給を実現しています。発電計画から設備の稼働状況まで風車サイト全体を統合するシステムが稼働しています。
豪州最大の火力発電所向け、統合監視制御ソリューション
"Installing the Yokogawa TDL improved our capability to optimize urea injection for the SNCR. The monitors provided more reliability and accuracy, in a harsh environment, than the previous monitors."
800MWｘ２基の石炭焚き超臨界発電設備の新規建設にあたり、より早い、スムーズなプラントの立ち上げ準備に横河のフルレプリカシミュレータを活用。
- Australian National University's "Big Dish" controlled by Yokogawa PLC and FAST/TOOLS SCADA
- FAST/TOOLS benefits us in many ways and allows us to clearly see the entire process, giving us the information we need to take immediate action
- Fully automated power plant supplies steady flow of electricity to national grid
- The CENTUM CS 3000 plays a core role by controlling and enabling the monitoring of all processes at the EGCO Cogen plant
- 世界で唯一の「海洋深層水の利用高度化に向けた発電利用実証事業」に、 制御システム『CENTUM VP』が採択されました。
- 『CENTUM VP』が設備全体を最適化することで安定した運転が可能となり、発電効率の向上が実現できます。
- 鶏ふん発電設備の安定操業を支えるCENTUM CS 3000の導入事例
- 長期にわたる改修を安全に完了し、 燃料品質に応じた安定的・効率的な燃焼制御とスタートアップから定常運転まで大幅な自動化を実現しました。
タービン発電機 水素冷却装置からの水素リークの無線検知ソリューション
赤外線サーモカメラによる石炭搬送用ベルトコンベアの温度監視の一例をご紹介しています。
発電所等におけるボイラ水の水質管理項目には、復水器以降での海水の漏洩検知や供給水の純水装置に使用するイオン交換樹脂のブレーク監視があり、導電率計が使用されます。
このアプリケーションでは、純水管理用のレンジと海水漏洩検知用の2レンジが必要ですが、異なるレンジでの2つの出力信号を出すことのできる FLXA402 を採用することにより、1台で両方の管理が可能となります。
なお、導電率計はボイラ水用純水の管理などにも使用されます。
動画
広大なプラントのオート監視における技術面、コスト面の課題をDTSX光ファイバ温度センサが解決します。
YOKOGAWAは、ワンストップソリューションビジネスを更に広く伝えるため、INCITとの提携によってS.I.R.I.フレームワークを提供しています。
ニュース
-
プレスリリース | ソリューション＆製品 2026年2月16日 製造プラント向け予測型排ガス監視システムに関するグローバル販売・サービス契約をCMC Solutionsと締結
-
トピックス 2025年12月15日 横河マニュファクチャリングが製造工程におけるエネルギー削減の取り組みで2025年度省エネ大賞の「省エネルギーセンター会長賞」を受賞
-
プレスリリース | ソリューション＆製品 2024年10月28日 センシンロボティクスとドローン関連サービスの販売提携
～世界各地のプラントやインフラの安全かつ効率的な点検に向けて～
-
プレスリリース | 受注 2020年3月25日 トルクメニスタンのガス火力発電所向けに制御システムとフィールド機器を受注
～世界各地の安定した電力供給に貢献～
-
プレスリリース | 受注 2017年11月29日 ボスニア・ヘルツェゴビナの石炭火力発電所に設置される西バルカン諸国初となる排煙脱硫装置向け制御システムを受注
本件に関する詳細などは下記よりお問い合わせください
お問い合わせ