成果報告書詳細
管理番号20130000000618
タイトル平成24年度成果報告書 ゼロエミッション石炭火力技術開発プロジェクト クリーン・コール・テクノロジー推進事業 低品位炭利用促進事業に関する検討
公開日2013/7/27
報告書年度2012 - 2012
委託先名一般財団法人石炭エネルギーセンター 株式会社三菱総合研究所
プロジェクト番号P92003
部署名環境部
和文要約本調査では、まず低品位炭の技術を整理し、産炭国の炭質などから各国の技術ニーズを検討した。これらのマッチングから、各技術の市場規模を推計した。
これと並行し、過去、我が国が実施した低品位炭高付加価値化技術開発を振り返り、どのようなポイントで商用化が遂げられなかったのかを明確化した。
【技術】低品位炭の高付加価値化技術を網羅的、体系的に洗い出し、前処理(選炭、乾燥、改質)、燃焼、ガス化、液化等に分類し、各技術の開発企業、開発状況、技術的成熟度、特徴・課題について整理した。褐炭焚微粉炭燃焼発電は、事前乾燥法の導入で高効率化を目指しており、循環流動層は大型化への進展と、小規模発電用途への展開が見られる。乾燥技術はキルン法が実用化されており、水蒸気流動層法(WTA)が実機適用中である。改質技術はUBC法やフライスナー法が実証を終えており、熱分解は発電用燃料としてチャー製造の研究が進展中である。液化は褐炭直接液化(BCL)の開発が1990年代に終了しており、間接液化は南アフリカで商用化している。中国でも直接と間接の液化が商用化されているが、褐炭は適用されいない。
低品位炭利用拡大に必要な研究・開発対象を、高水分炭(褐炭)と高灰分炭に分けて整理した。更に、産炭国13ヵ国における低品位炭利用技術のニーズを整理し、市場規模を推計した。
新たに取り組むべき技術テーマについて、(1)低品位炭の生産消費が多い分野、(2)高付加価値化技術の課題の明確化、(3)低品位炭利用への政策・支援を含めたマーケットニーズ、(4)我が国の低品位炭利用技術開発の進捗状況、の4つの視点を踏まえ、10件のテーマを選定した。
【R&Dマネジメント】上記と並行し、過去、我が国が実施した低品位炭高付加価値化技術開発を振り返り、どのようなポイントで商用化が遂げられなかったのかを明確化した。過去のプロジェクトマネジメント上の共通の課題として浮かび上がったのは、プロジェクトの選定が技術寄りで、コスト目標が甘く、事業化後のビジネスモデルの検討が不十分であったり、ユーザーを見つける前に実証開始したことであった。これらの教訓から、成功させるプロジェクトマネジメントのポイントは、まずは技術の選択において、技術的新規性だけを追い求めず、むしろ商用化を見据え、技術的にプルーブンで、コストダウンの可能性が十分にあることなど、多面的に評価すべきである。次に、コスト目標を定量的、客観的に決めることである。ほぼ全てのプロジェクトにおいて、コスト高が商用化を阻んだ主要因になっている。過去のプロジェクトの中には、そもそもコスト目標設定が甘かったり、事後評価が甘くなったりしているケースが確認されているため、コスト目標の設定は厳格に実施すべきである。
実証試験前の市場調査の不徹底も共通する課題であった。そこで、今後実証試験を実施するにあたり、まずは事前にコンサルティング会社を活用して市場調査を実施できるメカニズムを準備すべきである。徹底した事前調査を通じ、展開先の国を正しく選択し、市場を定量化し、潜在的なユーザーを見つけ出すべきである。実証体制にユーザーを巻き込み、具体的なビジネスモデルを描いた上で、実証試験を開始すべきである。
【今後への提言】本調査では、過去の研究開発の整理、開発余地の明確化、過去の研究開発の失敗ポイント、マネジメントの問題点を明らかにした。今後のより良いマネジメントのためには、1) 技術評価の力を磨くこと、2) 勝てるビジネスモデルの青写真を作ること、3) コストマネジメントのツールを作ること、が求められる。
英文要約In this study, technology for low-rank coal was summarized in the first, and technological needs in the coal producing countries were examined based on the quality of coal produced there. By matching these, the market size of each technology was estimated.
In parallel with the above, the hindrances to commercialization of the technology are clarified by reviewing the Japan’s past development projects of technology to add high-value to low-rank coal.
[Technology] We comprehensively identified, in a systematic manner the technology for high-value coal from low-grade coal. We did this in order to classify the pre-processing (coal washing, drying, reforming, fluidization), combustion, gasification, liquefaction, etc., of each technology development companies that are engaged in these processes, We organized these development conditions into these categories which are technical maturity, characteristics and issues. Lignite power generation of pulverized coal combustion aims at high efficient by introducing a new drying technology at the preparation stage. It is groping for the circulating fluidized bed with progress to scale-up technology and the deployment to apply a small-scale generation. The kiln method is put in practical use and the steam fluidized bed drying (WTA) is under demonstration stage in the drying technology. As for property reforming technology of lignite, the UBC method and the Fleissner drying method have finished as the proven technology and as for thermal cracking, research of char manufacture is progressing for power generation fuel.
The potential R&D theme considered to expand the use of low-rank coal was divided into 2 categories: (1) high-ash coal and (2) high-moisture coal (lignite). In addition, the needs of low-rank coal utilization technology in 13 coal-producing countries were outlined, and the market size was estimated.
There are important topics to be addressed in the new technologies such as; (1) a large area of low-rank coal production and consumption, (2) clarification of the challenges of high value-added technology, (3) market needs in including support policies to use low-rank coal by coal producing counties, (4) the progress of the development of low-rank coal utilization technology of Japan.
[R&D Management] The hindrances to commercialization of the technology are clarified by reviewing the Japan’s past development projects of technology to add high-value to low-rank coal. Common problems in past project management were: (1) projects were selected mainly based on technological aspects, (2) the target cost setting was optimistic, (3) insufficient business model development and (4) demonstration had started before identifying potential users.
[Proposals for Future] For better management in the future, (1) improving ability of technology assessment, (2) formulating a blueprint of the successful business model, (3) developing tools for cost management are required.
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