バリシップ資料 20190523 配布用 - 株式会社ジャパンエンジ …...MGO専焼機関“UEC-LSJ”のコンセプト既存技術の融合により、 SOx 規制・ NOx

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MGO専焼機関UEC-LSJの完成と最新技術コンセプト“JUMP”の実現

2019年5月23日

5UEC50LSJ-EGR 型機関（初号機完成）

WMS-F732

2© 2019 Japan Engine Corporation. All Rights Reserved.

目次

１．J-ENG発足以降の取り組み

２．環境規制への取り組み

３．MGO専焼エンジンについて

４．新型エンジンUEC42LSH-Eco

５．代替燃料への取り組み

目次 - 本日のご説明内容 -


J-ENG発足以降の取り組みJ-ENG発足以降の取り組み


- UE機関製造- アフターサービス

総合研究所

• 舶用エンジン事業- UE機関開発- ライセンスビジネス- アフターサービス

• 舶用機械事業- MET過給機- 舶用タービン/ボイラ- 舵取り機他

高度技術支援当社は、世界で唯一、開発から設計・製造・販売・アフターサービスまでの一貫体制を有するグローバルライセンサーとして、『日の丸UEエンジン』の伸長と発展を目指します。

ICTソリューション本部バリューチェーン本部

マーケティング＆イノベーション本部

三菱重工舶用機械エンジン株式会社

三菱重工業株式会社

神戸発動機株式会社

J-ENG 発足

2017年 4月1日(株)ジャパンエンジンコーポレーション発足


J-ENG発足から現在までの主なトピックス2017年 4月ジャパンエンジンコーポレーション発足

2017年 6月低圧EGRシステムが日本ﾏﾘﾝｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ学会技術賞受賞

2017年 6月海事プレスSOxセミナーでMGO専焼機関を発表

2017年 8月中国ライセンシー（CSE社）とUEライセンス契約締結

2017年11月 10UEC50LSE-Eco-B1型機関初号機完成

2017年11月運航ビックデータ活用技術の共同研究状況を発表

2018年 3月低圧SCRシステム初号機完成

2018年 3月 MGO専焼機関が2018年度新製品開発助成事業（日本財団技術開発事業）として採用

2018年 6月 6UEC45LSE-C1型機関初号機完成

2018年12月低圧EGRシステムを初受注

2018年12月 MGO専焼機関 5UEC50LSJ-EGR型機関初号機完成

2019年 5月バイオ燃料に関する共同研究開発契約の締結を発表


2018年 12月MGO専焼機関

5UEC50LSJ-EGR型機関初号機完成

あ

MGO専焼機関の初号機完成

世界初

MGO専焼機関は、NOx、SOx、CO2（EEDI）の環境規制に完全適合し、従来機種を圧倒的に凌駕する低燃費化を実現した、次世代最新鋭エンジン。


環境規制への取り組み環境規制への取り組み


NOx ：船舶からの窒素酸化物排出を段階的に規制⇒ 2016年最終段階（実際には5～6年遅れで新造船に適用）

SOx ：船舶からの硫黄酸化物排出を段階的に規制⇒ 2020年最終段階

CO2(EEDI) ：船舶輸送効率の段階的改善

GHG ： GHG（温室効果ガス）の削減戦略をIMOで採択⇒ 2030年までに燃費効率を2008年比40％改善

⇒ 2050年までにGHG排出量の半減を目指す

⇒ 今世紀中のなるべく早い段階で温室効果ガス排出量

ゼロを目指す

環境規制への対応


NOx SOx

CO2(EEDI)GHG

今後のUEエンジンの技術戦略

低圧EGR/低圧SCR [受注済み]⇒ 環境規制（Tier3）対応ビジネス展開

将来的代替燃料バイオ燃料、水素、アンモニア燃焼、他

新型エンジンUEC42LSH[2021年市場投入予定]

LSHシリーズラインアップ強化

次世代対応型試験エンジン[検討中]

高Pme/低燃費エンジンの開発自律化・自動運転技術の開発デジタルツイン構築への活用

MGO専焼エンジンUEC50LSJ[2018年初号機完成]⇒ LSJ機関シリーズ展開

デジタライゼーション推進IoT/AI活用、CBM実現

⇒自律化運転


新環境規制対応ソリューション “JUMP”

環境規制対応ソリューションコンセプト

JUMP ＜J-ENG Unique Marine Power＞

MGO（A重油）専焼による超低燃費エンジン

UEC-LSJ機関


なぜMGO専焼か？(燃料油比較)

C重油MGO

（A重油/軽油相当）低硫黄重油（適合油）

LNG

燃料価格安価高価比較的高価

（MGOに近い？）C重油に近い

燃料入手性現状は良好

⇒ 将来は？良好良好限定的

燃料性状現状と同等良好

燃料規格未決定混合でスラッジ発生

燃えにくいFCC粒子

良好

システム SOｘスクラバー非常にシンプル

（燃料単一系統）（燃料加熱不要）

現状と同等DFエンジン

＋ LNGタンク＋供給システム

設備投資大小不要莫大

運転・保守複雑簡単現状と同等非常に複雑

有資格乗組員要

その他

SOｘスクラバー製造台数が限定的スクラバ水排水禁止海域の拡大

エンジン信頼性向上運転・保守作業軽減

エンジン・燃料系統のトラブルが懸念される

環境性能良好

適用限定的有望

MGO専焼エンジン（ UEC-LSJ機関）

大多数非常に限定的


なぜMGO専焼か？(MGO需要について)

C重油の供給減少、MGO（軽油）の余剰により、バンカーサプライヤーは、船舶業界でのMGOの消費を志向。

SOｘスクラバーは、コスト、配置スペースの問題、製造キャパ、オープンループ排水不可水域拡大など、課題あり。

C重油は、リファイナリーの二次精製設備の導入により生産量が減少。将来の安定供給性に懸念あり。

EV（電気自動車）の更なる普及により、MGOと成分の近い軽油が余る。

この流れは、MGO専焼機関（低燃費エンジン）拡販への追い風となる。


なぜMGO専焼か？（低硫黄重油の問題点）

混合安定性低温流動性FCC粒子

（Cat Fine）着火遅れ燃焼不良

• 異なる燃料を混合する場合、マッチングによっては、大量のスラッジが発生する可能性あり。

• ストレーナーの閉塞による機関の停止等を引き起す可能性あり。

• MGO（A重油）に比べ流動点が高い。

• 温度低下によるワックス析出のリスクが大きく、フィルタの目詰まり、タンクからの移送困難等のトラブルが発生する可能性あり。

• 二次精製装置により、付加価値の高いガソリンを抽出するリファイナリーが増加しており、FCC混入のリスク大。

• FCC粒子により、リング・ライナや燃料ポンプに過大摩耗が発生する可能性あり。

• ブレンド油では、硫黄分調整のため、低硫黄のLCO（ライトサイクル油）が混合される。

• LCOは着火性や燃焼性不良となる傾向があり、リング・ライナの異常摩耗を引き起すリスクあり。

Source: BV 【スラッジ発生】 Source: CIMAC 【ワックス化】 Source: BV 【 FCC混入】


なぜMGO専焼か？(燃料油需要動向)

出典：IEA（国際エネルギー機関）/ “Analysis and forecast to 2024”

低硫黄

重油

MGO

C重油

SOx規制適用により、2020年以降、燃料需要は劇的に変化


MGO専焼エンジン“UEC-LSJ”について

MGO専焼エンジン“UEC-LSJ”について


UEC-LSJ機関の“JUMP”のコンセプト

• 容易なオペレーション• メンテナンス作業の軽減⇒ 乗組員殿の負担軽減

• エンジン信頼性向上• 不稼働リスクの低減• メンテナンスコスト低減• 税制、金利等の

インセンティブ

• 超低燃費（運航時、停泊時）• 不稼働リスクの低減• 環境配慮によるCSR向上

• SOxスクラバー不要• シンプルなエンジン

ルーム（単一燃料、加熱システム不要）

全ての海運ステークホルダーにメリットあり

乗組員殿のメリット

船主殿のメリット

用船社殿のメリット

造船所殿のメリット


環境負荷低減型エンジン“UEC-LSJ”“JUMP”のコンセプトを具現化するため、J-ENGが開発したMGO専焼機関 “UEC-LSJ”

NOx、SOx、EEDI規制にシングルレスポンシビリティーで対応。

UEエンジンの既存技術である『完全燃焼技術』と『層状水噴射技術』を融合することで、NOx Tier2規制をクリアしつつ、大幅な低燃費を実現。⇒ NOx Tier2 条件で燃費率を

従来比約５% 低減⇒ MGO と C重油の発熱量差

（約５％）を考慮すると合計約１０% 低減

⇒ 燃料ヒーティング無しで停泊時もボイラ燃料を節約可能

5 & 6UEC50LSJ型機関を先行開発。


MGO専焼機関“UEC-LSJ”のコンセプト

既存技術の融合により、SOx規制・ NOx規制をクリアしつつ、低燃費化を実現

100 100 95 100 96

24

FOC NOx NOxFOC

従来機関(Tier 2)

MGO専焼機関(Tier 2)

FOC

NOx

MGO専焼機関(Tier 3)

低燃費の追求

完全燃焼チューニングの適用NOxの削減層状水噴射技術の適用

Tier 3規制対応

低圧EGR低圧SCR

Tier 2 規制ライン

Tier 3 規制ライン


層状水噴射

燃料弁

水

コントローラ

水タンク

燃料

水燃料噴射ポンプ

無噴射期間中に燃料噴射管及び燃料弁の燃料油ライン中に水を注入

燃料噴射ポンプの作動により、燃料と水を同じ燃料弁から層状に噴射


注水ポンプ燃料ポンプ

5UEC50LSJ-EGR （実機写真 ①）

燃料噴射弁（層状水噴射仕様）


排気弁駆動ユニット低圧EGR装置

5UEC50LSJ-EGR （実機写真 ②）


低圧EGRシステムの概要• EGR = 排ガス再循環• 浄化した排ガスを空気に混合し、O2(酸素濃度)の低い空気を作る。• 低酸素濃度の空気で燃料を燃焼させ、NOx(窒素酸化物)生成を低減。

過給機

空気

EGRブロワデミスタ(水滴除去)

EGRスクラバ

煙突

エンジン低圧・低温

排ガス高圧・高温排ガス

浄化排ガス

低O2濃度空気

排ガス洗浄水処理系統


MGO専焼船の主な変更装置例

装置備考

削減or

廃止

燃料油タンク種類・数量削減燃料切替え作業不要

燃料油清浄機 2台→1台 C重油の清浄機不要

燃料加熱装置廃止主機ヒートトレース廃止関連配管類廃止

機関室内の配管シンプル化

排ガスエコノマイザー小型化蒸気量低減

発電機用燃料ポンプ廃止加圧ポンプ、循環ポンプ

追加水供給系統配管追加層状水噴射用

造水装置大型化二重効用型の適用

※上記は一般的な項目をリストアップしたものであり、詳細は造船所殿にご確認願います。


MGO専焼機関開発スケジュール2017年度 2018年度 2019年度 2020年度

5UEC50LSJ

6UEC50LSJ

設計

製造

検証、耐久試験

★初号機ターゲット納期 2018年12月初号機組立完了実機での性能最適化長期運転による信頼性検証

設計

製造

★初号機ターゲット納期


新型エンジン UEC42LSH-Eco新型エンジン UEC42LSH-Eco


UEC42LSH-Eco 開発コンセプト

UEベストセラー機UEC45LSEの後継エンジン

国内外造船所のHandySize BC、小型ケミカル船等に最適なレーティングマップ設定

世界最高の燃費、高出力率（高Pme）エンジン

軽量コンパクトなエンジン

メンテナンスレスなエンジン

デジタライゼーションの推進


UEC42LSH-Eco レーティングマップ

4000

5000

6000

7000

8000

9000

70 80 90 100 110 120 130 140

Engine

Outpu

t (kW

)

Engine Speed (min‐1)

6UEC45LSE‐Eco‐B2

5UEC50LSH‐Eco‐C3

6UEC42LSH‐Eco‐D3

5UEC50LSH‐Eco‐C36UEC45LSE‐Eco‐B2

Handysize BC 最適ポイント

小型ケミカル船最適ポイント



UEC42LSH-Eco 主要目比較

Bore [ mm ] 420 450 500

Stroke [ mm ] 1,930 1,930 2,300

Stroke/Bore － 4.6 4.3 4.6

Output [ kW ] 7,560 8,280 8,900

Engine speed [ rpm ] 118 128 108

Pme [ bar ] 24.0 21.1 21.9

Piston speed [ m/s ] 7.6 8.2 8.3SFOC @100%LoadTier2 Mode [ g/kWh ] 164 169 164

Tier3 Mode [ g/kWh ] 165.6(LP-EGR)170.7

(LP-EGR)165.6

(LP-EGR)

6UEC42LSH-Eco-D3 6UEC45LSE-Eco-B2 5UEC50LSH-Eco-C3Model

世界最高の燃費、高出力率（高Pme）エンジン


150

155

160

165

170

175

40 50 60 70 80 90 100

S.F.O.C [g

/kWh]

Engine Load[%]

他社同クラスエンジン

6UEC45LSE‐Eco‐B2


UEC42LSH-Eco 燃費比較

比較レーティング： 6,000kW x 105rpm （TierII Mode）

6UEC45LSE-Eco-B2

6UEC42LSH-Eco-D3

他社同クラスエンジン

同クラス機関に対して、大きな燃費優位性あり


UEC42LSH-Eco 主機外形寸法、重量

Engine length 5,646 5,894 5,560(Catalogue figure) (Lcc760) (Lcc792) (Lcc870)

8,850 8,860 10,050

(St1930) (St1930) (St2300)

Crank shaftcenter [ mm ] 1,000 1,000 1,190

Bedplate width [ mm ] 2,800 3,000 3,350

Weight(without EGR) [ ton ]

Model

[ mm ]

Piston overhaul [ mm ]

6UEC42LSH-Eco-D3 6UEC45LSE-Eco-B2 5UEC50LSH-Eco-C3

170 187 194

軽量、コンパクトなエンジン


UEC42LSH-Eco メンテナンスインターバル延長

部品内容メンテナンスインターバル（時間）

現状評価と取り組み現状ターゲット

シリンダカバー開放点検清掃 15,000-20,000 35,000-40,000 現状機関の実績から達成できるデータあり。

排気弁開放点検清掃 6,000-8,000

初回6,000-8,000状況に応じて

35,000-40,000

・現状機関の実績データを評価して可否見極めを推進。・材質変更を検討中。

燃料弁整備噴射テスト 4,000-6,000 10,000・現状機関の実績から達成できるデータあり。・材質変更を検討中。

燃料ポンプ排気弁下部動弁装置

開放整備 15,000-20,000 35,000-40,000 現状機関の実績データを評価して可否見極めを推進。

電磁弁ユニット開放整備 60,000 コンディションベース

現状機関の実績データを評価して可否見極めを推進。

機関駆動高圧ポンプ開放整備 30,000-35,000

監視装置あり60,000

監視装置なし30,000-35,000

状態監視装置を用いてコンディションベースに移行。


UEC42LSH-Eco 開発スケジュール

2019年度 2020年度 2021年度 2022年度

UEC42LSH-Eco-D3

UEC42LSJ

設計

製造

★初号機ターゲット納期（2021年3月以降）

設計

製造

★初号機ターゲット納期（2022年3月以降）


代替燃料への取り組み代替燃料への取り組み


GHG削減戦略／燃料転換について

炭素を含む燃料

・CO2自体は排出される。（CnHn・・・燃焼時にCO2排出）→既存の重油よりCO2が少ない。

・京都議定書では「バイオマスは新たな CO2 発生源としてカウントしない」→バイオ燃料はGHG削減の一つの手段。

メタンエタンメタノール LPGバイオ燃料

炭素を含まない燃料

・燃焼時にCO2を排出しない・燃料生産段階にまで遡ったライフサイクルでの排出量評価の観点から再生可能エネルギーで製造される必要がある。

アンモニア NH3水素 H2

エタノール

当社は代替燃料の研究開発に積極的に取り組んで参ります。

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バイオ燃料（FAME（脂肪酸メチルエステル）、HVO(水素化植物油）、BTL（Biomass to Liquid）など）

アンモニアメタノールエタノール

1. 新会社についてGHG削減戦略／燃料転換について

当社の層状噴射技術は多様な液体燃料へ応用が可能（当社特許技術）

層状噴射技術を活用した多様燃料の混焼について研究開発を推進中。

代替燃料

代替燃料

代替燃料タンク

従来燃料


日本の誇りを、世界の海へ。

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