フントルフ

1970年代から安定稼働を続けている大規模な圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）施設では、SSSクラッチを使用してエネルギーを貯蔵し、必要に応じて供給することで、電力網の安定化に貢献しています。

フントルフは、世界初の商業規模の非断熱式圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）プラントです。フントルフに設置されているSSSクラッチは、40年以上にわたってメンテナンス不要で稼働を続けており、プラントの出力は290MWから320MWに増強されましたが、SSSクラッチには一切の変更が加えられていません。

電力需要の少ない時間帯には、モーターが電力を消費して空気を圧縮し、地下の岩塩空洞に貯蔵します。その後、需要が高まる時間帯にはこのプロセスを逆に行い、圧縮空気を天然ガスと混合して燃焼させ、電力を生み出します。

通常、ガスタービンでは燃焼用空気を圧縮するために発電出力の約3分の2が消費されますが、貯蔵された圧縮空気を使って圧縮機と膨張機（エキスパンダー）を分離すると、発電出力は3倍になります。この方式ではプラントの効率が向上し、通常の燃焼式タービンと比べて1kWhあたりの天然ガス使用量が3分の1となり、排出される汚染物質も削減されます。

サイズ340Tおよび272TのSSSクラッチは、システムがエネルギー貯蔵モードと発電モードを切り替えることを可能にします。

エネルギー貯蔵モードでは、モーター／発電機が加速してコンプレッサークラッチを介してコンプレッサーと連結され、圧縮動作を行います。このとき、モーター／発電機はガスタービンよりも高速で回転しているため、エキスパンダークラッチは自動的に切り離されます。

一方、発電モードでは、ガスタービンが加速してエキスパンダークラッチをモーター／発電機に接続し、発電を行います。このとき、コンプレッサークラッチは自動的にロックアウト（機械的に作動不可）されるため、コンプレッサーは駆動されません。

発電機が同期している間、つまりエネルギー貯蔵モードまたは発電モードのいずれにおいても、システムは無効電力（リアクティブパワー）を供給または吸収することで電力系統を安定化させるとともに、慣性を提供することで周波数の安定化や、系統障害時の故障電流の維持にも寄与します。

また、両方のSSSクラッチを切り離した状態でも発電機を系統に同期させたままにすることで、同期調相機（Synchronous Condenser）として機能させることも可能です。

再生可能エネルギーの導入が進む中で、CAES（圧縮空気エネルギー貯蔵）のような大規模なエネルギー貯蔵ソリューションの必要性が高まっています。CAESは、バッテリーと比べてはるかに大きな容量と長い充放電サイクル時間を持ち、数時間にわたる電力需要に対応することができます。現在、世界各地で複数の新しいCAES施設の開発が進められています。