成果報告書詳細
管理番号20130000000635
タイトル平成24年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業 基礎事業 石炭高効率利用システム案件等形成調査事業 豪州における高効率石炭火力CCS プロジェクトの案件発掘調査
公開日2013/7/30
報告書年度2012 - 2012
委託先名株式会社IHI
プロジェクト番号P93050
部署名環境部
和文要約豪州では、Carbon Pricing制度やCCS Flagship Programの実施など、温暖化対策及びCCS実用化が積極的に推進されている。CCS実証を支援するCCS Flagship Programには、すでにSouth West HubプロジェクトやCarbonNetプロジェクトが採択されている。クイーンズランド州ではWandoanプロジェクトがCCS Flagship Programに申請中であり、すでに貯留サイトの探査が始まっている状況である。また、同州カライドA発電所では、日豪の政府と民間が一体となって、酸素燃焼技術の実証事業が進められており、商用電源を対象とした世界初の酸素燃焼によるCO2回収が行われている。さらに州内の発電所においては容量拡張の計画案があり、その中には、段階的なCCS開発を目的としたハイブリッド酸素燃焼発電設備(HOPP)の案も含まれている。以上の背景から、株式会社IHIが有する酸素燃焼法によるCCS技術と、石炭火力の高効率化技術であるUSC技術を組み合わせ、高効率石炭火力CCSプロジェクトを発掘・形成していくことを目的として各種調査を実施した。
CCSでは、技術面や経済性等の面におけるリスクを最小限に抑えるため、CO2貯留量を段階的に増やしていくアプローチを取ることが一般的であり、CO2の輸送・貯留に関しては、Wandoanプロジェクトと協調して、CO2貯留量の段階的な展開の検討や、貯留サイトまでのパイプライン輸送を検討した。発電所におけるCO2の回収に関しては、酸素燃焼USCボイラと空気燃焼USCボイラ(CCS Ready)のボイラ2缶に対して蒸気タービン1基を組み合わせる構成を特徴とするHOPPの成立性と、コスト、性能、レイアウト等の面からの適切な組み合わせの検討を行った。また、CO2分離・回収、輸送、貯留までを含めた発電所全体のコスト試算を行い、CO2削減ポテンシャル、発電単価、CO2処理コストの算出・評価を実施した。
調査の結果、検討対象とした発電所は、CO2貯留容量、貯留層深さ、浸透率等の面で最も有望な貯留サイトまでのパイプライン延長が140kmであり、ルーティング上の支障もなく、CCS実施のポテンシャルが非常に高いことが確認された。一方、発電プラントのシステム構成の検討においては、設備容量1000MWに対して、250MW酸素燃焼USCボイラと750MW空気燃焼USCボイラのボイラ2缶と蒸気タービン1基の構成のHOPPが、技術面、コスト面、運用面からの難易度の高さが比較的早い段階から指摘されていたため、ボイラと蒸気タービンを各1基とした単純2系列構成の検討も実施したが、いずれのケースにおいても解決すべき課題が残されており、システム構成については更なる検討を要する結果となった。
ただし、CO2削減ポテンシャルは非常に大きく、また、CO2処理コストの面でも再生可能エネルギーに比べて十分な競争力を有するため、石炭を産出し、また電源設備容量に占める石炭火力の割合が高いクイーンズランド州においては、当プロジェクトが実現した場合の意義は非常に大きいと考えられる。
英文要約Title: International Projects for Increasing the Efficient Use of Energy. Project Formation Research on High-efficiency Clean Coal Technology. Project Finding Research of High-Efficient Coal-Fired Power Plant with CCS in Australia (FY2012) Final Report.

Australia has actively been promoting measures to combat global warming and put CCS into practical use through the implementation of the Carbon Pricing Mechanism and the CCS Flagship Program. In Queensland, the Wandoan project has been shortlisted for the CCS Flagship Program and CO2 storage exploration has taken place. At Callide-A Power Station, a joint venture of participants from Australia and Japan supported by the governments of both countries is demonstrating oxyfuel technology as the world’s first commercial power plant to capture CO2 while transmitting electricity. In addition, CS Energy, a power company in Queensland, has a plan for capacity expansion of a power station, including a Hybrid Oxyfuel Power Plant (HOPP) aiming at gradual CCS development. In such circumstances, various studies have been conducted to find and form a project for a high-efficiency coal-fired power plant taking advantage of IHI’s oxyfuel technology for CCS and USC technology for high efficiency coal-fired power generation.
In CCS development, it is common to gradually increase CO2 storage capacity to minimize technical, financial and other risks. With respect to CO2 transportation and storage, studies have been conducted in collaboration with the Wandoan project on a gradual increase in the CO2 storage capacity and pipeline transportation to a storage site. As for CO2 capture at a power station, studies have been conducted on the feasibility, cost, performance and plant layout of a HOPP consisting of 2 boilers - that is, an oxy-firing USC boiler (250MW) and an air-firing USC boiler (750MW CCS Ready) - and 1 steam turbine (1000MW) to examine the appropriate plant configuration. In addition, the cost of the entire power station including CO2 capture, transportation and storage has been estimated to evaluate potential reductions in CO2 emissions, the cost of electricity and the cost of CO2.
The results of the survey have confirmed that the power station studied has a high potential for implementation of CCS: it is connected with a CO2 pipeline of 140km to a CO2 storage site which is the most promising site in terms of potential capacity, depth of target formation and reservoir permeability, and the routing of the pipeline has no particular restriction. As for the plant configuration of a 1000MW HOPP, various technical, financial and operational difficulties have been pointed out at a relatively early stage. Thus, the configuration consisting of two stand-alone systems of 750MW air-firing and 250MW oxy-firing, each of which has 1 steam turbine and 1 boiler, has also been examined. But remaining issues in both cases require further considerations for system configuration.
However, CCS has fairly high CO2 reduction potential and is competitive against renewable energy sources in terms of CO2 reduction costs. Therefore, this project appears to have great significance to Queensland, which is a major coal producer with a high percentage of coal-firing power generation.
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