Tennessee Valley(テネシー・バレー)

テネシー川流域開発公社（TVA）は、GEヴァーノヴァ製LM6000エアロデリバティブガスタービンと、ギアボックスに組み込まれたSSSクラッチを使用することで、500メガワットの柔軟な発電能力を新たに追加しました。

テネシー川流域開発公社（TVA）は、テネシー州中部のジョンソンビル発電所に、エアロデリバティブ型ガスタービンと発電機のセットを10基設置します。現在建設が進行中で、各ユニットは2025年半ばまでに運転開始予定です。この10基のプロジェクトにより、500メガワットの最新鋭発電能力が新たに追加され、これはTVAにとって初の取り組みとなります。

断続的な再生可能エネルギーの導入拡大と、石炭火力発電設備の閉鎖に伴い、これらのピーク対応型発電所は、需給を満たすための有効電力の供給だけでなく、電力系統の安定性とサポートの面でも、供給信頼性を確保する上で不可欠な存在となっています。

GEヴァーノヴァ製のエアロデリバティブ型ガスタービンは、非常に高い発電柔軟性を備えており、急激な電力需要の変化にも対応するため、わずか5分以内でフル出力まで立ち上げることが可能です。各ユニットにはSSSクラッチが搭載されており、有効電力を供給していない時でも同期調相機として運転することができます。また、将来的には二酸化炭素を排出しない水素燃料への対応も可能であり、さらなる柔軟性を持っています。

同期調相機モードでは、SSSクラッチがガスタービンの駆動を迅速かつ容易に切り離し、発電機を系統と同期させたまま維持します。これにより、電圧制御のための無効電力や、周波数安定化のための慣性を系統に供給することが可能となります。

TVAは、各ユニットが年間約300回の起動と1,000～2,000時間の発電運転を行うと見込んでいます。たとえ発電時間が減少しても、これらの機械は系統のサポートに重要な役割を果たし続けます。この系統サポートの重要性から、TVAは発電運転を行っていない限り、2〜4基のユニットが常時同期調相機モードで運転されると予想しています。

GEヴァーノヴァ製LM6000ガスタービンは、減速ギアボックスを介して発電機に接続されています。サイズ240TのSSSクラッチは、ギアボックス内のメインギアホイール側（ガスタービン側）に、クイルシャフト構成で組み込まれています。この設計により、クラッチの追加によって機械の全長や設置スペースが増えることはありません。

サイズ240TのSSSクラッチは、発電機の任意の回転速度で噛み合うことができるため、発電機を系統から切り離すことなく、同期調相機モードから発電モードへの切り替えをシームレスに行うことが可能です。SSSクラッチには内部スラストベアリングが組み込まれており、クラッチ全体の長さが固定されているため、ガスタービンのスラストベアリングから発電機の位置決めが確実に行われます。

さらに16基のユニットがキングストン複合発電所に設置されており、最大850メガワットのピーク電力供給と電力系統の安定化を提供します。これは、TVAが再生可能エネルギー源に大規模な投資を行うことを支えるためのものです。