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ゼロエミッション石炭火力技術開発プロジェクト

事業・プロジェクト概要

事業期間:平成4年度~、平成27年度予算:19.7億円

地球温暖化問題との関連で、石炭火力発電からのCO2排出量の削減が強く求められています。しかし、Cool Earth 50が目指すCO2削減目標を達成するためには、発電効率の向上のみでは達成できず、今後はCO2の分離・回収・貯留(CCS)も視野に入れた革新的な技術開発が必要とされています。また、国内のみならず気候変動に関する政府間パネル(IPCC)やG8、或いはEUや米国でも、CCSが重要な技術であるとの認識を強めています。
 このような状況の中、火力発電分野でもCO2の削減が強く求められており、今後は石炭火力から発生するCO2を分離・回収・貯留するCCSを含めたゼロエミッション型の石炭ガス化発電技術の実施可能性を検討することが必要となって来ました。そこで、NEDOでは以下の革新的な技術開発課題に取り組むことで、CO2の大幅な削減を目指します。

  • 互いに関連性、相互補完性の高い以下のCCT関連事業を、平成22年度より「ゼロエミッション石炭火力技術開発プロジェクト」として統合。
    ・革新的ゼロエミッション石炭ガス化発電プロジェクト(P08020)
    ・戦略的石炭ガス化・燃焼技術開発(STEP CCT)(P07021)
    ・クリーン・コール・テクノロジー推進事業(P92003)

1.ゼロエミッション石炭火力トータルシステム調査研究

我が国において石炭ガス化発電システムからCO2を分離・回収し、CO2を輸送、貯留するまでのトータルシステムのフィジビリティー・スタディ(FS))を行い、総合的な評価を実施します。この際には、CO2の発生源と貯留サイトのマッチングを考慮し、複数の候補サイトでの実施可能性を詳細に検討します。検討の精度を向上させるため、各要素技術の概念設計、経済性評価モデルの構築等(ポテンシャル評価、リスク評価等)も併せて実施します。本研究は当初の予定通り、平成24年度で終了しました。

2.ゼロエミッション石炭火力基盤技術開発

[1]革新的ガス化技術に関する基盤研究事業

平成26年度以前は以下をご覧ください。

ア)CO2回収型次世代IGCC技術開発

  • CO2回収後において、既存IGCC並みの発電効率を達成する革新的なガス化技術の可能性を探索するための基盤研究を実施します。
  • 炭種適用拡大技術開発として、アジアに賦存する多様な石炭資源の適用拡大と革新的高効率ガス化技術の適用可能性を検討します。

本研究は、平成26年度で事業を終了しました。

イ)石炭ガス化発電用高水素濃度対応低NOx技術開発
 水素含有率の高い燃料をガスタービンで燃焼させる技術を開発するための基盤研究を実施しました。本研究は、平成24年度で事業を終了しました。

[2]次世代高効率石炭ガス化技術開発

IGCC、IGFCを効率でしのぐ高効率石炭ガス化技術の開発を目的として、低温ガス化、触媒ガス化などの技術開発を行いました。本研究は、平成23年度で事業を終了しました。

[3]石炭利用プロセスにおける微量成分の環境への影響低減手法の開発

石炭中の微量成分に関する分析手法や燃焼プロセス中の挙動解明、またカナダ等で打ち出された微粉炭火力への微量成分の排出規制に対応するための除去技術を開発しました。本研究は、平成25年度で事業を終了しました。

[4]次世代高効率石炭ガス化技術最適化調査研究

平成26年度以前は以下をご覧ください。

次世代における石炭ガス化技術を導入し、開発中のIGCC(石炭ガス化複合発電)、IGFC(石炭ガス化燃料電池複合発電システム)の効率を凌駕するシステムおよびゼロエミッション型の発電所においても高効率を維持させるシステムの構築を目指し、次世代高効率型の石炭ガス化技術調査を実施します。

本研究は、平成26年度で事業を終了しました。

[5]次世代ガス化システム技術開発

現在開発中のIGCCを効率でしのぐ高効率石炭ガス化発電システムについて、冷ガス効率及び送電端効率の向上並びに実用化に向けた基盤研究を実施します。

[6]CO2分離型化学燃焼石炭利用技術開発

エネルギー損失のない高効率でありながら、CO2の分離・回収が可能な化学燃焼石炭利用技術について、実用化に向けた基盤研究を実施します。

[7]燃料電池向け石炭ガスクリーンナップ技術要素研究

IGFCの実現に向けて、石炭ガス化ガス中の微量成分の燃料電池への影響を把握するとともに、燃料電池の被毒成分に対するガス精製技術を確立することを目指し、石炭ガス化ガスを模擬した燃料による試験を行います。

3.クリーン・コール・テクノロジー推進事業

平成26年度以前は以下をご覧ください。

石炭利用技術分野において、CO2排出量低減、環境負荷低減、国際競争力の強化を図るために必要となる基礎的情報や最新情報の収集・解析ならびに将来におけるCCT(クリーン・コール・テクノロジー)の導入可能性について関連技術の適応性、課題等の調査を行います。また、 IEA/Clean Coal Centreの実施協定への参加により、石炭の供給・利用等に関する情報の収集を行うと共に、我が国の優れたCCT技術を各国へ発信しています。

4.燃料電池対応型石炭ガス化複合発電最適化調査研究

本調査研究では、究極の高効率石炭火力発電技術である石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)と革新的なゼロエミッション化を目指して、その開発ステップとして、重要な構成技術となる酸素吹石炭ガス化発電技術と高効率CO2回収技術の最適モデルを検討評価し、その評価を踏まえて大型実証試験の実施に向けた詳細計画を策定します。本調査研究は、平成23年度で事業を終了しました。

5.革新的CO2回収型石炭ガス化技術開発

石炭は、石炭火力発電を中心に、今後とも世界的に需要が拡大し、世界の一次エネルギーに占める割合が高くなると見込まれています。しかし、その単位エネルギー当りのCO2排出量が他の化石燃料よりも高いため、供給安定性、経済性、環境適合性の同時達成が可能となる革新的な技術開発が求められています。石炭火力発電においては、「発電の高効率化」と「CCS」が不可欠とされており、CCS導入による大幅な発電効率低下を抑える技術の確立が求められています。

そこで、この事業ではIGCCとCCSの最適な組み合わせを確立するため、電源開発(株)若松研究所(北九州市)に設置されている酸素吹石炭ガス化パイロット試験設備(EAGLE)を活用し、石炭ガス化プロセスから物理吸収法を用いたCO2分離回収試験を中心とした実証を行います。EAGLEはこれまで化学吸収法を用いたCO2分離回収試験の実績があり、今回の物理吸収法の試験を実施することで同じガス化設備で2つのタイプのCO2分離回収技術の実証試験が可能となり、それぞれの特性を比較検討しながら実証研究を進めることができます。本研究は平成26年度で事業を終了しました。

■IGCCに最適な高効率CO2回収型石炭ガス化システムの検証

  • システムの検証図と写真
    IGCCに最適な高効率CO2回収型石炭ガス化システムの検証

6.クリーン・コール・テクノロジー実用化可能性調査

より高度のCCT技術の開発に先立ち、開発する技術について具体的な試設計の実施、想定価格の想定、市場性、社会受容性、技術開発項目、開発計画等の検討を行います。

7.低品位炭利用促進事業

低品位炭利用技術の実用化に向けて、炭鉱業者から最終製品のユーザーまでのすべての関係者を包含するビジネスモデルを構築し、そのモデルを実現する上での技術的課題を明らかにした上で、その課題の経血を目指し、必要に応じ技術開発若しくは技術実証を行います。

8.CCS対応高効率システム開発

CO2回収を行っても高効率を実現できる次世代のIGCCシステムであるCO2回収型クローズドIGCCの実現に向けた技術開発を実施します。

基本情報

技術・事業分野 次世代火力・CCUS プロジェクトコード P10016
担当部署 環境部 (TEL:044-520-5293)

詳細資料

短期的アウトカム概要(6年間の追跡調査により把握した状況)

■追跡対象企業のPJ終了後6年目のステージ状況

ゼロエミッション石炭火力基盤技術 事業項目〔2〕 研究開発項目(1)石炭ガス化発電用高水素対応低NOx 技術開発

対象企業数:1社

  • 上市:0
  • 製品化:0
  • 研究・開発を継続中:1
  • 中止・中断:0
ゼロエミッション石炭火力基盤技術 事業項目〔2〕 研究開発項目(2)次世代高効率石炭ガス化技術開発

対象企業数:2社

  • 上市:0
  • 製品化:0
  • 研究・開発を継続中:0
  • 中止・中断:2
ゼロエミッション石炭火力基盤技術 事業項目〔2〕 研究開発項目(3) イ)高度除去技術

対象企業数:1社

  • 上市:1
  • 製品化:0
  • 研究・開発を継続中:0
  • 中止・中断:0
ゼロエミッション石炭火力基盤技術 事業項目〔2〕 研究開発項目(3) ア)微量成分の高精度分析手法の標準化に資するデータ蓄積と燃焼プロセスにおけるプラント内挙動解明

対象企業数:1社

  • 上市:1
  • 製品化:0
  • 研究・開発を継続中:0
  • 中止・中断:0
ゼロエミッション石炭火力基盤技術 事業項目〔5〕 革新的CO2回収型石炭ガス化技術開発

対象企業数:1社

  • 上市:0
  • 製品化:0
  • 研究・開発を継続中:1
  • 中止・中断:0

最終更新日:2020年6月5日

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