成果報告書詳細
管理番号20110000000225
タイトル平成21年度~平成22年度成果報告書 クリーン・コール・テクノロジー推進事業 CO2排出量の削減に向けた石炭の低炭素化利用に関する調査 (H21~H22)
公開日2011/4/20
報告書年度2009 - 2010
委託先名財団法人エネルギー総合工学研究所
プロジェクト番号P92003
部署名環境部
和文要約エネルギー資源に乏しい我が国において、エネルギーのベストミックスを図る上で、経済性・供給安定性に優れた石炭を環境に配慮して、効率的に利用していくことが必要である。一方で、石炭利用の高度化によるCO2排出量の削減が世界的に求められている。本調査では、石炭の低炭素化利用技術に関して調査を行い、我が国のCO2排出量削減への貢献を示した。各CCTの特質を明確にし、CO2排出量削減の観点から各々の費用対効果を求めるなど、定量的にこれら技術を明らかにしてきた。
 総合資源エネルギー調査会クリーンコール部会の下で技術面での検討を行うために、クリーンコール技術開発研究会が平成21年4月に設置され、平成21年度の前半(4-6月)と後半(2-6月)で合計6回の研究会が開催された。そこでは、「高効率石炭発電と石炭多用途利用の今後の技術体系と研究開発の方向」について、関係企業の発表とヒヤリングを参照して有識者による議論を実施した。
 まず、研究会の他に、石炭の低炭素化利用に関する技術課題の抽出及び技術比較を実施した。CCS、超粘結炭製造、コークス製造、流動床燃焼について行った。次に、CCTにおけるCCSの位置付けについて、CO2回収技術と火力発電技術との適応性や発電コストとの関係を整理した。また最近のプロジェクト動向を紹介した。低品位炭を原料としてコークス製造に有用な超粘結炭(ASC)を製造する技術を紹介し、経済評価を実施し商業化への可能性を示した。低品位炭からのコークス製造技術は将来の資源枯渇への対策として重要であり、従来の粘結炭に依存せず、褐炭等を原料とするプロセスについて原料配合や生成物歩留の面から検討して可能性を示した。また、中小規模発電に適合した酸素吹き流動床燃焼技術について、その研究内容・可能性を他の類似のプロセスと併せて調査した。
 CO2排出量削減に向けたCCTの貢献に関する定量的検討の一つとして、CO2回収を行った場合の火力発電コストがどう変わるかについて、既存の試算例を参考にしつつ、条件設定やパラメータ設定を行って、IGCCでの経済性感度分析ができるようなフレームワークを作成した。
 また、新規のCCT開発としては、高効率のCO2回収法として注目されているケミカルルーピング燃焼技術について、欧州の技術動向調査や国際会議に参加することで、最新の世界での研究開発動向を把握し、併せて経済性評価を実施した。
 米国、欧州、豪州、インドネシアの各国のCCT開発に対する支援策について、その変遷や最近の動向を、特にCCSとの関係において調査し、整理を行った。またインドネシアで開催された日米CCTセミナーに参加し、現地関係者との協議を行って、インドネシアの低品位炭の有効利用技術についての課題と可能性を検討した。
 最後に、CCTの今後の技術体系と研究開発の方向について、それらの特質を明らかにして報告書を取りまとめた。
英文要約Title: Research for Low-carbon Coal Utilization towards reduction of CO2 emission
 In Japan efficient coal utilization is important in consideration of the environment to create a best mix of energy resources including coal with excellent fuel economy and security of supplies. On the other hand, reduction of CO2 emission brought by advanced coal utilization is requested on a global basis. In this research, low-carbon coal utilization technologies were examined to show the contribution to reduction of CO2 emission in Japan. Each Clean Coal Technology, CCT, was characterized and the cost-effectiveness was analyzed from reduction of CO2 emission to clarify them quantitatively. The committee was established in April of 2009 and was held six times to discuss CCT technically under Clean Coal Subcommittee of the Advisory Committee on Natural Resources and Energy. Future technical framework and directions of research and development in the fields of high-efficient coal power generation and multi-purpose coal utilization were discussed in the committee for CCT, referring the presentation of the organizations developing the technologies. First, clarification of technical challenges and comparison in low-carbon coal use were executed in CCS, coke production and fluidized bed combustion. Next, the technologies for CO2 recovery and thermal power generation were organized from the point of view of adaptability and cost of power generation to position CCS in CCT. The recent projects on CCT were introduced. Artificial Super Coal, ASC, which can be applied for coke production from low-rank coal, was technically and economically evaluated. ASC is expected to decrease the consumption of coking coal in coke production. Oxy-fuel applied for Fluidized Bed Combustion, which is expected to be for small power stations, was examined with similar processes to show its potential. Second, contribution of CCT towards reduction of CO2 emission was evaluated with simulation. It was calculated how the cost of power generation varied in the case of CO2 recovery, referring the existing simulation. Adjusting parameters and conditions, the framework for sensitivity analyses for IGCC was made. Thirdly, about Chemical Looping Combustion receiving a lot of attention as efficient CO2 recovery from innovative CCT, the research and development trend in the world was recognized and economical evaluation was carried out, taking participate in an international conference and doing an overseas research work. Next about support measures to development of CCT in the US, Europe, Australia, and Indonesia, the historical transition and the recent trend were examined, focusing on the relation with CCS. At Japan-Indonesia CCT seminar held in Indonesia, the challenges and the potentials on efficient use of low-rank coal were discussed with local persons related to CCT. Lastly, the report on future technical framework and directions of research and development of CCT was compiled with the information discussed at the committee as mentioned above to characterize the CCT.
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