施策目標（3）新エネルギー、省エネルギーに関する研究開発の推進

研究開発局

研究振興局

　CO2排出削減を目的として、発電ガスタービンやジェットエンジンの高効率化に必要な超耐熱材料（耐用温度1150℃のNi基単結晶超合金、耐用温度750℃のNi-Co基鍛造超合金、耐用温度1800℃の高融点超合金）を開発し、タービンシミュレーションや既存タービンによる実機試験を行い、有用性を実証する。

　Ni（ニッケル）基単結晶超合金については、実用化に必要な耐酸化性等の優れた特性を実証し、更なる開発が進捗している。Ni-Co基鍛造超合金についても開発が進み、タービンディスクへの成形試験が開始される等実用化に向けた研究が進められている。高融点超合金（Ir（イリジウム）基超合金）については目標値1800℃を目指して引き続き研究を継続している。　耐用温度1700℃高効率ガスタービン用の部材開発ではボーイング787用ジェットエンジンについて、開発合金をタービン翼として用いたエンジンの商用実用化が促進され、これまでに60機以上の機体に使用されるようになるなどの成果が得られた。

　福島第一原発の事故等を契機として、省エネルギーや再生可能エネルギーの必要性が高まっている中、大型発電所用の天然ガスコンバインドサイクル発電や、コジェネレーションシステム用の小型発電に用いるガスタービンの高効率化が喫緊の課題となっている。加えて、自然エネルギー発電のバックアップ電源として、頻繁な起動・停止に耐える耐熱疲労特性の優れた材料開発も新たな課題となっている。

　耐候性鋼ではユビキタス元素利用による橋梁材料等の強度を2倍化及び長寿命化を図ること、また耐熱鋼のクリープ寿命の大幅拡大を図り、高効率火力発電プラントの設計・製作に提供可能な耐熱超鉄鋼技術を開発することにより、CO2排出削減と電気エネルギーの安定供給に資する。

　耐候性鋼については、実生産設備で製造した大型鋼材から作成した溶接熱再現試験片でのボンド靱性を評価し優れた特性を確認した。また大型鋼材の制御圧延プロセスを確立し、さらに大型鋼材の耐食性評価のための溶接継ぎ手を作成して、実用化に向けて大きく前進をした。　耐熱鋼については、NIMSで開発した材料をASME（米国機械学会）で規格化するために、高効率火力発電プラントに適用するための材料試験を産学独連携プロジェクト（NEDO）で実施し、規格化に向けて1万時間を超える長時間クリープ破断データおよびクリープひずみデータを取得した。さらにNIMSが開発したクリープ寿命予測法に基づいて、既存火力設備の寿命管理ガイドラインの見直し及び追加制定が行われ、火力発電プラントの安全性向上に貢献した。

 　耐候性鋼では、機械的特性については、材料特性の更なる解析と評価を進める必要がある。また耐食性については、社会実装を見据えた研究開発及び試験を進める必要がある。 耐熱鋼については、次世代の高効率火力発電プラントへ適用されるためには国際標準化が必要である。NIMS開発材のASME規格化に取り組むとともに、企業や大学と連携して、基礎的知見も取り入れて開発材の接部損傷評価や耐用寿命を明確にする研究を行う必要がある。経年部材のクリープ余寿命評価技術を高精度化することにより、発電プラントの効率向上によるCO2排出量削減と安全性・信頼性向上に貢献する。

　温室効果ガスの削減を中長期にわたって継続的かつ着実に進めていくため、今後の温室効果ガスの排出を大幅に削減しうる革新的な技術の研究開発を行う。（先端的低炭素化技術開発）

　引き続き太陽電池および太陽エネルギー利用システム、超伝導システム、蓄電デバイス、耐熱材料・鉄鋼リサイクル高性能材料、バイオテクノロジー、革新的省・創エネルギーの領域における温室効果ガス削減に貢献する技術開発を推進するとともに、関係省との連携により革新的な次世代蓄電池に関する研究開発を推進した。

 　温室効果ガスの排出削減に資するため、既存採択課題を着実に推進を行うとともに、関係省との連携等により本事業の研究開発の成果を着実に出口につなげる。

　革新的な希少元素代替材料を創出するため、機能の理論的解明から、新物質の作成、特性の評価までを一体的に推進する。（元素戦略プロジェクト＜研究拠点形成型＞（平成24～33年度）

　希少金属であるリチウム、コバルトを用いずにありふれた元素であるナトリウムを用いて同等程度の電圧を有する電池材料、レアアースであるネオジムの使用量を減らした上で磁力の向上が見込まれる材料を開発するなど、各分野の研究において着実な進展が見られる。

 　10年間という事業期間に鑑み、最終目標を明確にするとともに、ロードマップを適切に設定することにより、着実に進めていく必要がある。