カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発

事業・プロジェクト概要

事業期間：2016年度～2026年度、2022年度予算：169.5億円

火力発電の効率化、CO₂排出削減は、再生可能エネルギーの最大限の導入促進、安全性の確認された原子力発電の活用と合わせ、温室効果ガス削減目標積み上げの基礎となった対策・施策として位置づけられています。また「第6次エネルギー基本計画」（2021年10月）においては、火力発電は再生可能エネルギーの変動を補う調整力・供給力として幅広い負荷変動の対応が求められており、脱炭素型の火力発電を目指してアンモニア・水素等の活用を進めていくとされています。さらに、「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」（2021年6月）では、カーボンニュートラルを実現するための重要分野の一つにカーボンリサイクル産業が挙げられています。

本プロジェクトでは、発電効率の大幅な向上技術や調整力確保に寄与する負荷変動対応発電技術、CO₂分離・回収後においても高効率を維持する技術、CO₂フリー燃料の利用技術、低コストなCO₂分離・回収技術等、CO₂排出の削減に寄与する革新的な次世代火力発電技術の確立や、排出されたCO2の有効利用に向けたカーボンリサイクル技術の開発を目指し、（1）石炭ガス化燃料電池複合発電実証、（2）次世代火力発電基盤技術開発、（3）カーボンリサイクル・次世代火力推進事業、（4）次世代技術の早期実用化に向けた信頼性向上技術開発、（5）CO2有効利用拠点における技術開発、（6）CO₂排出削減・有効利用実用化技術開発、（7）石炭利用環境対策事業、（8）アンモニア混焼火力発電技術研究開発、（9）CO₂分離・回収技術の研究開発、（10）火力発電負荷変動対応技術開発等を実施します。

（1）石炭ガス化燃料電池複合発電実証: 石炭火力発電から排出されるCO₂を大幅に削減するため、究極の高効率発電技術である石炭ガス化燃料電池複合発電とCO₂分離・回収を組み合わせた発電技術の実証を行います。
（2）次世代火力発電基盤技術開発: 次世代火力発電技術に関わる、石炭火力発電における負荷変動対応技術開発、CO₂分離・回収ポリジェネレーションシステム技術開発の2つの研究開発を実施します。
（3）カーボンリサイクル・次世代火力発電技術推進事業: 国内外の次世代火力発電技術分野及びカーボンリサイクル等における最新技術の普及可能性及び技術開発動向、産業間連携等の調査や新規技術開発シーズ発掘として、低コスト高効率次世代火力発電システム実現に向けた検討や、次世代火力発電における燃料多様化（バイオマス、アンモニア等）のための調査・先導研究、カーボンリサイクルに関する要素技術検討のための共通基盤技術開発（CO₂還元、炭素塩化物）を実施します。
（4）次世代技術の早期実用化に向けた信頼性向上技術開発: 2020年以降に増大する経年石炭火力のリプレース及び熱効率向上需要に対応し、先進超々臨界圧火力発電を早期に市場投入するため、Ni基材料の「高温材料信頼性向上技術開発」及び「保守技術開発」を実施します。
（5）CO₂有効利用拠点における技術開発: CO₂を資源として有効利用するカーボンリサイクル技術の早期実用化に向け、大崎上島の中国電力（株）大崎発電所内にカーボンリサイクル実証研究拠点を整備し、さまざまなカーボンリサイクル技術の研究開発を実施します。
（6）CO₂排出削減・有効利用実用化技術開発: CO₂を原料とした化学品・液体燃料・気体燃料の合成技術や、コンクリート、セメント、炭酸塩、炭素、炭化物へのCO₂利用技術に係る開発・実証事業を実施します。
（7）石炭利用環境対策事業: 石炭利用に伴い発生する環境影響の低減等に貢献するため、石炭灰の有効利用に関する調査、石炭灰・IGCC（石炭ガス化複合発電）溶融スラグの有効利用技術開発、並びに石炭の自然発熱要因解明に関する技術調査・開発等を実施します。
（8）アンモニア混焼火力発電技術研究開発: 火力発電等におけるアンモニアの燃料としての利用技術を実証すべく、設備費、運転費並びにアンモニアの製造・輸送コストを考慮した経済性検討、実証試験に必要な技術検討などを実施します。
（9）CO₂分離・回収技術の研究開発: 本事業では、CO₂の分離・回収コストを大幅に削減するために以下の実用化研究を実施します。
1）先進的二酸化炭素固体吸収材の石炭燃焼排ガス適用性研究: CO₂分離・回収技術の一つである化学吸収法のうち、高効率な回収が可能な「アミンを固体に担持した固体吸収材」について、石炭火力発電所などの実燃焼排ガスを対象としたスケールアップ試験を行い、その適用性を研究します。
2）二酸化炭素分離膜システム実用化研究開発: 火力発電所等で発生するガスからCO₂を分離・回収するのに有効な分離膜技術について、実ガスに適用可能なモジュール及びシステムの実用化研究を行います。また、CO₂分離・回収プロセスとCO₂利用プロセスの統合を考慮した分離膜技術の研究開発を行います。
（10）火力発電負荷変動対応技術開発・実証事業: 次世代火力発電基盤技術開発での成果を踏まえて、石炭火力の負荷変動対応技術開発、機動性に優れる広負荷帯高効率ガスタービン複合発電の技術開発・実証研究を実施します。

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	P16002
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

研究開発項目〔3〕

対象企業数：3社

上市：0、製品化：0、研究・開発を継続中：3、中止・中断：0

最終更新日：2023年4月3日