成果報告書詳細
管理番号20110000001055
タイトル平成19年度成果報告書 国際石炭利用対策事業 クリーン・コール・テクノロジー実証普及事業(FS) 山元小規模熱電所における低品位炭利用高効率発電バブリング流動層燃焼技術導入に関する研究
公開日2011/7/28
報告書年度2007 - 2007
委託先名電源開発株式会社
プロジェクト番号P93054
部署名クリーンコール開発推進部
和文要約中国政府は11次5ヵ年計画末2010年にGDP1万元あたりエネルギー消費量を2005年比20%削減目標とする方針を出した。これを受け、電力部門は送電端石炭消費率(標準炭換算)を2005年の370g/kWhから2010年には355g/kWhとなるよう目標を設定し、インセンティブと罰則でもって、効率が悪く、環境汚染物質を排出する20万kW以下の小規模発電設備を閉鎖あるいはリプレースし大型高効率石炭火力建設を推進するよう指導した。
2007年には5大電力会社や地方国有企業が所有する小規模火力発電所を中心に1438万kW 553台が閉鎖された。11次5ヵ年計画閉鎖目標5000万kWを残り3年間で達成するため2008年閉鎖目標を1300万kWに設定した。しかし、11次5ヵ年計画後も4500万kWの小規模発電所が残り、これらを閉鎖することは中小企業の経営圧迫や、人的資源の浪費を招こうとしている。
本実証普及事業は、2010年以降にそれぞれ数百台の規模で残る2.5万kW、5万kW、10-20万kWの小規模石炭火力発電所に、日本の環境対策型高効率バブリング流動床ボイラ技術による再熱サイクル追加と、中国で国産化されている3次元翼を使ったタービン改造技術を組み合わせることで20%以上の効率改善を達成できることを実証し、閉鎖をためらう中小発電企業の高効率化改造を促進するものである。
 本プロジェクトは、普及段階において、既設設備を流用し効率改善及び増容量することから新設火力発電設備の半分の費用(2000~2200元/kW )で改造し、動力炭に替わり選炭後低品位炭を有効利用するため運転費用を圧縮し、かつ資源総合利用プロジェクト税優遇や買取時間優遇を享受でき、改造費用を約2-3年で回収する。
 中国の選炭低品位炭発生量は2020年には4.7億t/年に達し、中煤と混炭し2500kcal/kg 8億t弱に調整することで1.2億kWの低品位炭焚き発電設備に供することができ、2020年予測の火力設備6億kWの20%を占め市場は大きい。本実証普及事業は小規模発電所改造のみにとどまらず、日本で実績をもつ30万kWバブリング流動床ボイラ技術により中型発電設備に普及するベースを作るとともに、選炭後低品位炭を有効利用し、動力炭輸送を合理化し、石炭需給逼迫を緩和させ中国石炭輸入量増加圧力緩和に寄与し、ひいてはわが国のエネルギーセキュリティーの確保に資するものである。
試算では、現状の微粉炭火力と比較しバブリング流動床ボイラは6.3万t/年の温室効果ガス削減効果が期待できる。改造機種の代案として循環流動床ボイラと比較した結果、バブリング流動床燃焼システムによる既設改造は効率、環境影響、経済性において循環流動床ボイラよりフィージブルであると結論する。特にバブリング流動床ボイラの再熱サイクルは小規模発電所のタービン効率を革新的に向上させ、中国政府の改造承認基準をクリアする。
バブリング流動床ボイラ技術は中国において新技術ではなく馴染みのあるもので、実証後の普及は円滑に進むであろう。問題は、小規模会社が改造に対する資金バックグラウンドがないことから、現状のまま運営し環境汚染を続けることである。普及のために、特別なファンドを利用し資金調達し、運転、経営管理のため専門家を発電所に派遣することが推奨される。
英文要約Chinese government announced the policy to directed to reduce the energy consumption rate per 10,000 RMB GDP more than 20% comparing with the consumption on the beginning of 2005 during the 11th 5 years plan. Based on this suggestion, the power sector set the target value to reduce the coal consumption rate from 370g-stabdard-coal/kWh at 2005 to 355g/kWh by the year 2010, and promote the shutting down or the replacement of small power plant because of the low efficiency and the contamination by using the incentive and penalty.
With those reasons, 553 plants amounted 14.38 million kW mainly owned by the five major power companies and the local government owned companies were shut down in 2007. The Chinese government set the new target further to shut down 13 million kW power plants in 2008 in order to satisfy the middle term target 50 million kW during another 3 years on 11th 5year plan.
However, the small power plants amounted with 45 million kW below 200MW may still remains after 11th 5year plan, and it will cause on the middle and small companies push the managing stress and wasting the human resources
This demonstrating and popularizing activities we propose will accelerate the high efficiency modification for the middle and small power companies who hesitate to shut down the plant, by demonstrating more than 20% cut down of the energy consumption by adopting the reheat cycle with Japanese environment friendly high efficiency bubbling fluidized bed combustion boiler technology and Chinese 3D blade turbine technology on hundred numbers of 25W, 50MW and 100-200MW units respectively
After the demonstration project and popularizing stage, the study resulted that the scheme could recover the cost with around 2-3 years term by the low cost modification coming from utilizing the existing facilities and expansion of the capacities with magnitude of half cost (2000-2200 RMB/kW) of bland new project, adopting low grade coal instead of the thermal coal and reduces the operation cost, and enjoying the incentives for getting the long operation hours and the value add tax incentives derived from the incentive of resources comprehensive utilization project.
The low grade coal will be expected to generate 470million tons in year 2020, and after mixing middling coals, 8 hundred million tons coal with heat value 2500kcal/kg could be utilized for 120million kW low grade coal combustion generating units, which is very huge market with equivalent of 20% of the total thermal power plant 600million kW in China at 2020.
This demonstration and popularization activities will be able to adopt not only on the small power plant but also on the middle scale power plant by utilizing 300MW capacity bubbling fluidized bed combustion boiler technology, which was developed in Japan. Implementing these activities, the low grade coal after the coal washing could be utilized effectively, the coal could be transported smoothly to the coastal cities, and the stress of the demand and supply of the coal in China could be moderated, consequently the energy securities in Japan would be secured by the stabilizing the coal import to China
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