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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

本事業では、大幅なCO2の排出削減に寄与する革新的な次世代火力発電技術の開発に取り組んでいます。また、産業活動を通じて排出されるCO2を低コストで分離・回収する技術、そのCO2を炭素資源(カーボン)と捉え、多様な炭素化合物として再利用(リサイクル)するカーボンリサイクルを推進します。これらの技術開発により、カーボンニュートラル社会の実現を目指します。

  • 実証設備の写真
    石炭ガス化燃料電池複合発電実証設備(左奥)と
    カーボンリサイクル実証研究拠点(右手前)

研究開発内容

(1)石炭ガス化燃料電池複合発電技術開発

石炭火力発電から排出されるCO2を大幅に削減可能なCO2分離・回収型石炭ガス化燃料電池複合発電における技術開発として、調整能力向上に資する技術開発やCO2分離・回収設備の負荷変動に対応するためのガスタービン要素技術開発を実施します。

(1)のテキストの内容を表した概要図

需給バランスへの出力変動対応技術開発概要図

(2)火力発電負荷変動対応技術開発

再生可能エネルギーの大量導入による瞬時的・継続的な発電電力量の低下を支えることを目的とし、火力発電における、機動性に優れ、低負荷での効率向上を目指した技術開発や過度な負荷変動対応運転に対応した故障予知・寿命予測等の保守技術開発に取り組んでいます。

(2)のテキストを表した概要図

電力需給のイメージ
(出典:経済産業省「再エネの大量導入に向けて ~「系統制約」問題と対策」)

(3)CO2分離・回収型ポリジェネレーションシステム

バイオマスや廃棄物を原料として、CO2を分離・回収すると共に、電力と化学物質等の有価物を併産することを特徴とするCO2分離・回収型ポリジェネレーションシステムの技術開発を実施します。このシステムでは、CO2排出削減と有価物の経済効果によりCO2の回収コスト削減を実現します。

(3)のテキストを表した概略図

CO2分離・回収型ポリジェネレーションシステム概要図

(4)石炭利用環境対策

石炭利用に伴い発生する環境への負荷を低減するため、石炭等の燃焼灰の利用用途拡大及び削減に係る技術開発を行います。また、石炭等の自然発熱要因解明に関する技術開発を行うと共に、石炭管理の指針に係る知見をまとめます。

石炭灰を原料としたコンクリート補強用短繊維の写真とその長繊維の拡大写真

石炭灰を原料としたコンクリート補強用短繊維とその長繊維(拡大)
(提供:新日本繊維株式会社)

(5)CO2分離・回収技術の研究開発

CO2分離・回収技術は、CO2排出源とCO2利用先に応じて適切な方法を選択することが重要となります。省エネルギー・低コストが期待できるCO2分離・回収法である固体吸収法及び膜分離法について、素材開発、プロセス検討、実証試験等の実用化研究開発を実施します。

CO2固体吸収材プラントの写真

固体吸収材を用いたCO2分離回収試験設備
設置場所:関西電力株式会社 舞鶴発電所内、
試験規模:40t-CO2/d
(提供:川崎重工業株式会社)

(6)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。

カーボンリサイクル実証研究拠点の共用棟と研究棟の写真

研究棟(左側)と共用棟(右側)
(提供:一般財団法人カーボンフロンティア機構)

(7)カーボンリサイクル・次世代火力推進事業

カーボンリサイクルの社会実装を進めるため、CO2排出者と利用者を連携させる産業間連携によるCO2サプライチェーンの構築について検討を進め、地域全体でのCO2 排出削減を目指します。

また、国内外の火力発電技術分野及びカーボンリサイクルにおける最新技術の普及可能性、技術開発動向、新規技術開発シーズ発掘のための調査を実施し、技術の導入可能性や課題の整理を行うことで社会実装を推進します。

(7)のテキストを表した概要図

CO2サプライチェーンのイメージ
(出典:経済産業省「カーボンリサイクルロードマップ」を基にNEDO作成)

(8)CO2排出削減・有効利用実用化技術開発

カーボンリサイクルロードマップに基づき、大気中へのCO2排出を抑制するため、CO2から化学品・液体燃料・気体燃料を合成する技術や、コンクリート、セメント、炭酸塩、炭素、炭化物に固定化する技術に係る研究開発を実施します。

(8)のテキストを表した概要図

カーボンリサイクル概要図
(出典:経済産業省「カーボンリサイクルロードマップ」を基にNEDO作成)

基本情報

事業期間・予算額 事業期間:2016年度~2029年度、予算額:138.4億円(2025年度)
技術・事業分野 カーボンリサイクル​
次世代火力発電
プロジェクトコード P16002
担当部署 サーキュラーエコノミー部 (TEL:044-520-5250)

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】

次世代火力発電等技術開発/〔3〕先進超々臨界圧火力発電技術開発
  • 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
次世代火力発電等技術開発/〔2〕高効率ガスタービン技術実証事業(うち一部の開発項目)
  • 対象企業数:2社
  • 上市:0 製品化:1 研究開発を継続中:1 中止・中断:0
次世代火力発電等技術開発/〔4〕次世代火力発電基盤技術開発 2)3)4)(うち一部の開発項目)
  • 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:2025年6月20日

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