グリーンエネルギー節約型高負荷トランスフォーマーに関するセミナーが上海で無事開催されました

国際銅協会と長泰グループが共催する『2025年 グリーンエネルギー節約型高負荷トランスフォーマー：設計上の課題、革新的な解決策、および今後の動向』セミナーが、2025年12月12日に上海錦江飯店にて無事開催されました。本イベントでは、トランスフォーマー技術における最先端の動向に焦点が当てられました。

本会議は国際銅協会が主催し、電力供給局、業界団体、名門大学、設計研究院、関連企業などから専門家が集まりました。議論のテーマには、グリーン・ローカーボン政策の背景、グリーン（高過負荷対応）トランスフォーマーの技術的実現可能性、その適用シーンおよび社会経済的便益、ならびに関連規格の制定などが含まれました。

1. 政策的背景

国務院の『製造業のグリーン・ローカーボン発展行動計画（2025–2027年）』は、グリーン技術革新の加速化および先進的グリーン技術の普及を重点課題として掲げています。2023年3月の政府活動報告ではカーボンフットプリント管理制度が導入され、国家電網公司の『グリーン調達メカニズム（2023年）』では、グリーン・ローカーボン・エコフレンドリーという理念に基づく設備選定基準が明確に定義されています。これらの政策は、グリーン変圧器の開発にとって前例のない機会と課題をもたらしています。開放型乾式変圧器の主絶縁材料として用いられるポリイミド高分子複合材料は、優れた性能を示します：高温／低温耐性、耐食性、塩水噴霧耐性、放射線耐性、優れた難燃性、および高い絶縁クラス（Hクラス以上）。この材料は、グリーン・ローカーボンの原則を体現するものです。長時間の過負荷運転を推奨するのではなく、短期間・周期的・緊急時の負荷急増にも耐えうる変圧器設計を実現することで、ユーザーは初期投資段階でよりコスト効率の良い容量を選択できます。このアプローチにより、ユーザーの設備調達コストが削減されるだけでなく、送配電網における過剰投資が抑制され、全体的な資源利用効率が向上します。

2. グリーン（高過負荷）変圧器の技術的実現可能性

安全かつ信頼性の高い高過負荷容量を実現するため、技術的なブレークスルーは主に3つの経路から達成され、それぞれ独自の特徴を持つ派生製品が開発されている。 製品 それぞれ独自の特徴を持つ派生製品が開発されている。
経路1：変圧器コア構造の最適化。 平板積層コアを3次元巻線コアに置き換えることで、磁気回路の最適化とコア重量の軽減により無負荷損失を大幅に低減し、著しい省エネルギー効果を実現する。
経路2：絶縁材料の革新。 開放型乾式変圧器は、従来のエポキシ樹脂絶縁材に代わり、ポリイミド高分子複合材料を採用しています。この材料の耐高温性および円盤状コイル構造により、過負荷容量が大幅に向上し、ファン作動なしで年間を通じて130％の過負荷運転が可能になります。さらに、シリコーンゴムを主絶縁材として用いたシリコーンゴム製キャスト乾式変圧器は、先進的な弾性材料を活用することで、短期的な過負荷耐性および長期的な運転安全性が優れており、その卓越した耐熱性、難燃性、および環境配慮型の再利用可能性に起因します。
経路3：変圧器油における革新。 従来の鉱物油に代わって天然エステル（植物油）を用いる変圧器は、着火点が高く絶縁材料との適合性も良好であるため、より高い温度上昇下でも安全に運転可能であり、許容過負荷持続時間を延長できます。

3．適用シーンおよび社会経済的便益

本セミナーでは、グリーン（高負荷）変圧器の多分野における応用可能性を詳細に検討しました。
産業分野: たとえば、製鉄所の電源システムにおいて、ある変圧器が故障した場合、別の変圧器が緊急的に全負荷を引き受ける必要があります。
自治体分野： 水処理施設および下水処理施設では、モーターの自己始動時、雨期における定格負荷運転時、または単一電源供給状況などの際に、短期間のピーク負荷が発生することがよくあります。
造船および大規模岸上電源分野： 造船業および大規模岸上電源施設では、負荷の変動および容量のマッチング課題が頻繁に発生します。これらのシナリオすべてにおいて、短期間過負荷運転能力を備えた変圧器が求められます。
民間建築分野： 現在、多くの商業ビルでは変圧器の負荷率が低く運用されており、「過剰設計」の状況が生じています。改修工事において、グリーン（高負荷）変圧器を採用することで、配電室の拡張や母線の交換をせずに容量増強が可能となり、負荷急増や極端な気象条件による電力ピークにも効果的に対応できます。
産業・商業向け電力の二部料金制のもとでは、経済的メリットが非常に大きいです。一般的な需要削減容量算出方法を用いて、35kV電圧レベルで2500kVAの需要削減を仮定した場合、月間の電気料金削減額は36,500元に達します。

4. 関連標準の制定

中国の電力業界が策定した技術基準「高過負荷容量変圧器」は、2018年1月10日に初めて施行され、2021年1月6日に改訂されたことが確認されている。本基準では、10kV～500kVAの三相油入変圧器について、短絡耐量、過負荷性能、温度上昇限界などの主要な指標を規定しており、国内の技術基準における空白を埋めるものである。2023年、甘粛省電気工学協会は補足的な団体標準T/GES 001-2024を発行し、製品の定義、試験方法、輸送および保管要件をさらに詳細に規定した。同標準は2023年10月26日に正式に施行された。しかしながら、上記2つの基準いずれも、高電圧レベルにおける乾式変圧器または油入変圧器、あるいは新規絶縁媒体を用いる変圧器の高負荷条件を明確に定義しておらず、市場に出回る製品の性能定義が曖昧となり、設計・選定のための標準的根拠が欠如している。これは、業界の標準化された発展を阻害する大きなボトルネックとなっている。会議の専門家らは全員一致で、高過負荷特性をより広範なグリーン変圧器標準に組み込むことが緊急の課題であると認識し、関係各者が連携して関連する団体標準または業界標準を制定するとともに、条件が整い次第、国家標準の制定を目指すべきであるとの意見で合意した。これにより、設計・選定における障壁を除去することが可能となる。

5. 結論

本セミナーでは、従来の慣行におけるパラダイムシフトを提唱しています。変圧器容量の過大設計や負荷率の低さに起因する広範なエネルギー浪費が問題視される中、グリーンで低炭素・環境配慮型の原則に加え、高過負荷（ハイオーバーロード）概念の導入を呼びかけています。業界団体は、産業団地、商業ビル、再生可能エネルギー発電所などを対象としたパイロット事業の実施を通じ、共同での標準化活動を主導すべきです。定期的な技術交流により業界の認知度を高めるとともに、産学官連携の深化が技術革新および技術アップグレードを推進します。
標準、技術、市場、政策が一体となって力を発揮するとき、この「 変電所 」に隠された技術革新は、莫大な経済的・社会的利益を生み出し、高品質な発展へとグリーンエネルギーを注入します。