為了早日將大幅提高機組效率的A-USC(蒸汽條件在700℃以上的超超臨界發電)技術投入使用，東芝從事著各種相關技術的研發。同時，也在參與以此為基礎的技術開發項目※1
此外，為減少CO2排放量，東芝正在推進高效發電和高壓回收CO2可同時實現的超臨界CO2循環火力發電系統的研發，并爭取早日投入使用。其中，東芝著重開發超臨界CO2循環用渦輪機以及燃燒器等關鍵組件，這套系統可以為減少火力發電時產生的CO2排放做出貢獻。
※1 ：“超超臨界火力發電技術實用化的相關重點技術開發”（2008年～）
A-USC（700℃級別超超臨界發電）
A-USC是Advanced Ultra-Supercritical的縮寫，是指700℃超超臨界發電系統。目前常規火力發電的蒸汽溫度約600℃，而A-USC可將蒸汽溫度提高到700℃以上，從而實現效率大幅提升。主蒸汽壓力為35MPa，主蒸汽溫度為700℃，再熱蒸汽溫度達到720℃/720℃的二次再熱蒸汽條件下的A-USC機組，預計其發電效率將超過46％[HHV標準]。
為了實現A-USC的實用化，東芝正在開展各項研發工作，包括可耐受700℃蒸汽高溫的材料開發、以及能帶來更好的穩定性和經濟性的系統及結構方面的改良。
三川電廠 蒸汽輪機實證試驗設備
綜合驗證試驗
在位于日本福岡縣大牟田市的西格瑪能源有明株式會社的三川電廠內，東芝利用蒸汽輪機發電綜合實證試驗設備，在工廠試驗裝置上無法施加的實際負載及實際機組運轉條件下，對蒸汽輪機進行綜合驗證試驗。由此加快東芝的開發過程并推動兼具高性能和高可靠性的蒸汽輪機早日上市。
三川電廠 實證試驗設備
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蒸汽輪機實證試驗設備 |
高壓缸 |
低壓缸 |
超臨界CO2循環火力發電系統
超臨界CO2循環火力發電系統在高壓狀態下將CO2、燃料、氧氣注入燃燒器后燃燒所產生的高溫高壓氣體帶動渦輪機進行發電。。
渦輪機排放的氣體（CO2和水蒸汽）經過熱交換器冷卻并分離除去水分后，再利用高壓泵進行壓縮。大部分CO2會再次循環至燃燒器，由于燃燒所產生的CO2處于高壓且高純度的狀態，無需處理即可回收。
東芝從2012年開始，與美國NetPower公司、芝加哥橋梁和鋼鐵公司、美國愛克斯龍（Exelon）電力公司合作，4家公司進行聯合開發，東芝主要負責開發重要部件超臨界CO2循環用渦輪機和燃燒器。
系統的特征
● 發電效率與現有的燃氣聯合循環發電系統（GTCC）基本相同，并且無需另行安裝CO2分離回收設備，針對燃燒產生的高純度、高壓力CO2可實現高效回收。
● 與配備蒸汽輪機和燃氣輪機的GTCC相比，使用1臺渦輪機即可發電，能夠使設備結構更加緊湊。
● 天然氣燃料在燃燒過程中，由于使用氧氣替代空氣，因此不會產生氮氧化物，是一種環保型火力發電系統。
超臨界CO2渦輪機
