次世代石炭火力発電について

石炭について皆さんはどういうイメージがありますか? 全身が煤だらけの炭鉱夫さんが採掘して発電所もばい煙だらけ、CO2を最も排出する地球温暖化の元凶… 私も石炭発電についてこんなイメージを持っていました。偶然最先端の石炭発電を知るまでは。

このnoteはCO2排出を減らした次世代石炭火力発電について、主に自分の資料集として作りました。
エネルギー関係の専門家ではございませんので間違いがありましたらご指摘ください。
また、なにか良い資料がございましたらお教え頂けましたら幸いです。


IGCCとIGFC

IGCC 石炭ガス化複合発電
従来の石炭火力発電のように石炭を直接燃焼させるのではなく、粉砕、ガス化した石炭の燃焼エネルギーでガスタービン回して発電し、さらに排熱で得られた蒸気で蒸気タービンで発電するコンバインド発電。
→すでに実用化(商用運転)

IGFC 石炭ガス化燃料電池複合発電
IGCCにさらに一酸化炭素と水の反応で得られた水素で燃料電池(FC)による発電を組み合わせたトリプル発電。
→実証事件中


IGFCの実証実験を行っている大崎クールジェン

広島県豊田郡大崎上島町


商用運転を行っているIGCC

東日本大震災後の復興プロジェクトの一環として、勿来(福島県)と広野(宮城県)に設立されています。
大崎クールジェンと勿来、広野では、IGCCの仕組みについて酸素吹き(大崎)と空気吹き(勿来、広野)の違いがあります。

勿来IGCC発電所(勿来IGCCパワー合同会社)

広野IGCC発電所(広野IGCCパワー合同会社)


既存の発電所のIGCC化

松島火力発電所のGENESIS計画
既存の設備(超臨界圧)に 石炭ガス化設備を追加造設。


ニュースなど


<資料>

火力発電の高効率化のロードマップなどの資料(資源エネルギー庁)

超々臨界圧(USC)

先進超々臨界圧(A-USC)

石炭ガス化複合発電(IGCC)

石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)

https://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/018/pdf/018_011.pdf

火力発電技術(石炭、ガス)の技術開発の現状(新エネルギー・産業技術総合開発機構)

https://www.meti.go.jp/committee/kenkyukai/energy_environment/jisedai_karyoku/pdf/001_02_01.pdf


TransitionZeroによる石炭新発電技術に対する批判的見解

TransitionZero_Coal-de-sac_Report_final_Japanese+full+report.pdf (squarespace.com)

2022年2月に発表されたもの
IGCCについて主な論点は、

  1. IGCCは高コストである。IGCCの均等化発電原価(LCOE)は128ドル/MWhで太陽光発電の倍で電池貯蔵を含めても、太陽光発電と陸上風力発電は、すでにほとんどの石炭新発電技術と比較してコスト面で競争力がある。

  2. 二酸化炭素排出削減能力に限界がある。IGCCは670gCO2/KWh。IGCC+CCSでは34gCO2/KWh、CCS後付けでは93gCO2/KWhだが技術的課題があり、CCSシステムにより LCOE は最低でも約 39 ~ 65 ドル/MWh 上昇する。



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