統合電気推進導入に大きく遅れをとる海自 加筆・修正あり

 拙著、「防衛破綻」では水上戦闘艦の推進システムとして、統合電気推進システム(IEP、 Integrated Electric Propulsion )システムを紹介したかったのですが、紙面の都合で割愛しました。そこでIEPに関してここでご紹介をしようと思います。

 現在米海軍を含めて先進国を中心に、水上戦闘艦艇の推進システムとして低燃費で、ライフ・サイクル・コストが低いなど多くのメリットがある統合電気推進システム導入のトレンドに加速がついています。

 ところが伝統墨守というか、海自はこのIEPの導入に消極的です。
 
 海自の戦闘艦艇はステルス化でも大きく諸外国に遅れをとりましたが、推進機関でも大きな遅れをとっています。しかも未だにIEPを導入する気配もありません。

 海自は現在3自衛隊でもっとも多くの燃料を消費してるにもかかわらず、です。
 
 このブログでも何度も紹介していますが、燃料費の高騰は人件費、装備の維持修理費などと共に、装備調達費を圧迫してます。燃料費の低減は海自に海自にとっては焦眉の急のはずです。

 例えば燃料費が3自衛隊で1000億円として、その2割が削減できれば、200億円、3割が削減できれば300億円が浮きます。逆に省エネをしないならば、それだけのカネを捨てているにの等しいことになります。


 諸外国では燃費を重視する艦隊補給艦などにはディーゼル・エンジンを搭載する例が多いのですが、海自はこれにまでガスタービンを採用しています。このため「ましゅう」などでは自艦の燃料消費が大きく、他の艦に補給する燃料が減ってしまっています。
 そこまでしてガスタータービン・エンジンにこだわらなければならない「大人の事情」でもあるのでしょうか。

 海自の水上戦闘艦が主流となっているCOGAGは複数のガスタービン・エンジンを組み合わせ、ギアボックスを通じて可変ピッチプロペラを駆動させます。また艦内への電力供給は専用の発電機が使用されます。

 対してIEPはガスタービンやディーゼルを発電機として使用し、推進用モーターを駆動させます。

 このためギアボックスが不要となります。ゆえに騒音の発生が大きく減少するし、耐久性、信頼性が向上します。 ガスタービンとディーゼルを混合することも容易です。従来のシステムだとガスタービン・エンジンとディーゼル・エンジンを組み合わせると個別にギアボックスが必要でしたが、IEPではその必要がありません。
 ですから高速に適したガスタービン発電機と、燃費に優れたディーゼル発電機を容易に組み合わせることができます。
 
 また高価で複雑な可変ピッチプロペラも必要ありません。ですから前後進の切替も簡単かつ迅速に行えます。更には艦内に電力を供給する専用の発電機も必要ありません。

 IEPは推進用のモーターとシャフトラインだけを艦底部に配置すればよいので、発電機、コンバーター、スイッチボードなどは艦底部におく必要がありません。
 例えばタービン発電機を上甲板に配置すれば、艦底部まで吸排気装置を引き込む必要がなくなるので、煙突などに必要なスペースが大きく削減できるだけではなく、発電機の取り外しや交換が極め容易かつ低コストで可能となります。
 
 つまり、船体がコンパクトでき、また設計の自由度があがります。また運用コストと整備にかかる時間が低減できます。

 速力に応じて必要な電力を供給すればいいので、低・中速時には1基のエンジンを動かせばいいわけで、エンジンを定格に近い状態で運転することによって燃費の向上が期待できます。
 水上戦闘艦艇が年間を通じて高速で航行する時間は極めて少ないわけで、大多数の時間は低速・中速で航行します。ですから低速・中速での燃費が向上すれば艦の燃費の向上は劇的に改善します。
 
 更に必要に応じて年次検査などをは無関係にエンジンを換装できるので、艦艇の稼働率が大きく向上します。
また艦内への電力供給に専用の発電機も必要ありません。

 更に、高度な自動化による省力化、省人化可能であり、乗組員を減らすことができます。これは特に人手不足の海自にとっては大きなメリットのはずです。

 つまりIEP にはライフ・サイクル・コストの低減できるというメリットがあります。
 
 英海軍のケースだと旧式のタイプ42(5000トン級)に対して、IEPを採用したタイプ45(7000トン級)では、船体が1.5倍になっているにもかかわらず、燃料消費は半分以下となっており、単純比較でも45パーセントの燃料の節約となっています。

 仮に1日の30キロリットルの燃料が削減でき、年120日に航行するのであれば年間2億5千万円の燃料費が削減できます。

 問題は導入コストですが、例えばタイプ45と同様なIEPを導入する場合、価格は75億円(1ポンド140円換算)、ライセンス生産の場合、1.5倍として100億円程度でしょう。
 対してCOGAGを採用した19DDはタービン・エンジンと減速器、発電機などで概ね50億円です。

 輸入IEPのコストが約2倍。輸入ならば1.5倍程度です。燃料費や整備コストの低減、人員削減などの要素を加味すれば3~7年で初期投資の差は解消します。先の英海軍のケースだと約5年で価格差分を解消しています。

 また燃費の向上は燃料の中東依存を減らすことになります。さらに天然ガスやバイオマス、石炭からでも燃料が作れるFT法による合成燃料を税導入すれば、さらに劇的に燃料の中東依存が減り安全保障上メリットが大きい。
 米国防総省はすでにFT燃料の導入し、使用燃料の削減を精力的に推進しています。これは経費削減もさることながら、燃料の中東依存を減らして安全保障上のリスクを低減するためでもあります。

 また二酸化炭素の低減にもなります。
 現在国を挙げて二酸化炭素の削減に取り組んでいるわけです。経済的な価値を生み出さず、消費するだけの自衛隊が発生させる二酸化炭素を削減する意義は小さくないと思います。

 海自で導入が進まない理由の一つとしては艦艇用エンジンメーカーの抵抗があるいわれています。いままで、必要だった減速機や可変ピッチ・プロペラが必要なくなります。
 その分の仕事減ってしまいます。またエンジンもCOGAGに比べてより小さなもので、済んでしまいます。また保守・修理の仕事も減ります。
 つまりエンジンメーカーとしては売り上げが大きく減り、商売の旨味が減ります。

 ですが、それは電気機関車やディーゼル機関車が導入される時代に、SLを作っている車輌メーカーが、自分の仕事が減るから電気機関車やディーゼル機関車の導入を妨害するようなものです。

 こういう利権で喰っていこうという会社は、生存競争から脱落します。この手の会社は他の分野でも同様なネイチャーで商売をやっている想像されます。それが世に言う「企業文化」です。

 米国の自動車メーカーのビッグスリーはハイブリッド車や電気自動車の開発に乗り遅れました。自動車は石油燃料のエンジンで走るもの。自動車の労組は細かく職能ごとに区切られていますから、新しいハイブリッド車や電気自動車を開発しても現場で生産ができない。労組が反対します。
 現在ビッグスリーがどうなっているか、いまさら述べる必要もないでしょう。

 さて、株安の昨今、このような体質の企業の株を投資家が買うでしょうか。




米国における船舶のクリーン推進システム開発プロジェクトに関する調査
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00258/contents/015.htm

艦艇電気の技術動向について
http://www.jema-net.or.jp/Japanese/denki/2005/de-0501/p38-41.pdf

防衛生産・技術基盤について
http://japan.xiaofeiblog.com/jp/singi/ampobouei2/dai6/gijisidai.pdf

財務省資料 「平成22年度日本の財政と防衛力整備」 を読む その1
http://kiyotani.at.webry.info/201008/article_10.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+at%2Fwebry%2Finfo+(*.at.webry.info+Feed)


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