成果報告書詳細
管理番号20120000000749
タイトル平成23年度成果報告書 地球温暖化対策技術普及等推進事業 ベトナム国における低濃度炭鉱メタンガス処理・発電プロジェクトの案件発掘調査
公開日2012/6/29
報告書年度2011 - 2011
委託先名三井物産株式会社、川崎重工業株式会社
プロジェクト番号P11013
部署名環境部
和文要約本調査ではベトナムの主要炭鉱における、低濃度炭鉱メタンガス処理・発電システム(「システム」)プロジェクト案件の機会発掘を精査した。
メタンは二酸化炭素に比して温室効果が21倍も高いガスで、地球温暖化に対する影響度はCO2に次いで2番目に大きく、炭鉱からの排出ガスは主要メタン排出源の一つである。
伸長する電力需要を背景に、ベトナムにおいて石炭の役割は重要性を増しており、それに伴い炭鉱からの排出メタンの増加も見込まれる。第7次電力マスタープランによると、ベトナムの総電力出力は2020年には現在の2.8倍、2030年には7.3倍と大きく伸びるが、電源開発では「水力から石炭火力へのシフト」を鮮明に打ち出しており、2025年には約半分の電力が石炭火力にて賄われる。ベトナム国内の石炭火力需要に応えて、石炭供給計画も強化され、北部無煙炭坑内掘り採炭による石炭生産量は2010年の2400万トンから2025年には3700万トンに達する予定となっている。このため、今後の採炭はよりメタンを含む深度の高い炭層からの採掘の増加が見込まれる。即ち、炭鉱メタンガス(「CMM」)排出量の増加につながるため、通気メタン(「VAM」)と合わせて、その処理・活用は温室効果ガス対策に大きな意味を持つ。
深度の高い炭層での安全な坑内掘り採炭を可能にするために、「CMM」抽出・放出は不可欠なため、ベトナム国営石炭公社/Vinacominは「CMM」抽出パイロットプロジェクトを企画している。これらの動きを鑑みると、今後ベトナムでの坑内掘り採炭生産量増加に伴い、CMMやVAMの大気放出の増加することが見込まれる。本調査ではベトナム炭鉱全体を俯瞰した上で、モデル事業候補地としてケチャム採炭コンプレックスを選択。今後のCMM及びVAMの大気放出の予想量の精査をした上で、「システム」の適用可否についても精査した。
「システム」は、触媒燃焼方式のガスタービン発電装置と触媒燃焼方式の希薄メタン浄化装置から構成されており、前者では「CMM」と「VAM」の混合気を活用しての発電、後者では同混合気の処理、によって温室効果ガスの排出を削減する。本調査ではケチャム採炭コンプレックスの中からモデル事業対象炭鉱を選び、「システム」の技術・経済的フィージビリジティスタディを実施した。モデル事業は、年間正味6,458MWhの発電、及び、80,591二酸化炭素トンの削減を実現できることを示した。電力代を1,254ベトナムドン/kWh(4.8円/kWh)、排出権価格を1,200円/tCO2eの場合で、単純投資回収年数は8.0年、IRRは12.9%となる。今後のベトナムの坑内掘り採炭増加に伴い「システム」の需要は最大18基、温室効果ガス954,000tCO2e分の削減効果を生むことが見込める。
「システム」はメタン濃度2%という希薄メタンの燃焼を可能にする先進的な技術を提供するため、今後増加が見込まれるベトナム炭鉱からのメタン排出量増加を減少させられる。広く「システム」が活用されることは、世界規模の課題である気候変動問題対策に日本技術が寄与できることと同義である。
英文要約This study assessed the opportunity of introducing a lean methane treatment system (“System” hereinafter) in underground coal mines in Vietnam.
Methane (“CH4” hereinafter) is 21 times more potent greenhouse gas than CO2. It is second only to CO2 as a factor to global warming. CH4 from coal mines is one of the main emission sources.
The role of coal in Vietnam has been increasing, given the rapidly increasing demand for electricity. While the Vietnamese 7th Electricity Master Plan expects an increase of 3.8 times power output in 2020 and 7.3 times in 2030, main electricity supply source is shifting from hydro to coal. Electricity from coal is projected to cover approximately 50% of total electricity in 2025, up from 25% in 2010. In response to this, coal supply from anthracite underground mines will increase from 24 million tons in 2010 to 37 million tons in 2025. For achieving this production increase, deeper coal resources are expected to be mined, resulting in more CH4 emissions due to more CH4 contained in deeper coal deposits.
Preparing for deeper underground mining, the Vietnamese stated-owned monopoly coal producer, Vinacomin, plans to install the pilot project to drain coal mine methane (“CMM” hereinafter), resulting in venting lean methane gas in the atmosphere. These CMM drainage systems are essential for the safe operation of underground mines. Therefore, CH4 emissions from coal mines in Vietnam (53 million m3 in 1994, 70 million m3 in 2000, and 83 million m3 in 2005) are expected to increase further in line with coal production increase and more CMM drainage. This study, with Vinacomin’s consultation, identified gassy coal mines across Vietnam and selected the Khe Cham Mine Complex, where the pilot CMM drainage project is being implemented, as a study venue.
The System, consisting of a catalytic combustion gas turbine generator set and a catalytic oxidizer, can utilize CMM and Ventilated Air Methane (“VAM” hereinafter) for power generation resulting in mitigation of lean CH4 emissions. This study has projected the amount of CMM and VAM for each mining area, and identified one of mines in Khe Cham Mine Complex as the most suitable. The study assessed the technical and economic feasibility of the model project, designed for the specific site conditions. As a result, the System would generate 6,458MWh of electricity (net) and reduce emissions by up to 80,591CO2e. The expected payback period and IRR of the project investment are 8.0 years and 12.9% based upon VND1,254/kWh (\4.8/kWh) and \1,200/tCO2e. With consideration of replicable projects, the System can be installed potentially up to 18 Systems in Vietnam, contributing about 954,000tCO2e/y emissions reduction.
The System offers a technologically advanced solution to alleviate the increasing lean methane gas emissions from coal mines in Vietnam. The utilization of the System will practically support Japan’s efforts for global climate protection and economic and technical cooperation.
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