CO2排出ゼロの火力発電所、2035年に商用化へ：蓄電・発電機器（2/2 ページ）

» 2015年08月12日 07時00分公開

[三島一孝，スマートジャパン]

次世代IGCCの仕組み

　NEDOが新たに開発に着手する次世代IGCCシステムは、効率化などへの取り組みとともに新たな仕組みを導入。排ガスCO₂の一部を系統内にリサイクルし、排ガス中のCO₂純度を高めることにより、CO₂回収時に大きなエネルギーロスとなっていたCO₂分離回収工程を不要とする形にする。

　まず、2015～2019年度では、IGCCシステムの基幹技術であるガス化炉、ガス精製装置、ガスタービンの開発を中心に進め、送電端効率42％（HHV）を見通すための要素技術の確立に取り組む。

　具体的には、1日当たりの石炭処理量50トン規模の石炭ガス化炉にてO₂／CO₂ガス化技術を実証するとともに、1日当たりの石炭処理量が3トン規模の小型ガス化炉において幅広いCO₂濃度範囲でCO₂がガス化反応に及ぼす影響を解明する。また、これらの生成ガスによる試験により乾式ガス精製システムの検討を行う。さらに燃焼器試験や数値解析等によりセミクローズドガスタービンシステムの設計などにも取り組む（図3）。

図3 従来方式のCO₂分離回収型IGCC（上）と新たにNEDOで研究を開始するCO₂回収型クローズドIGCCの仕組み（下）出典：NEDO

　委託予定先としては、電力中央研究所、三菱重工業、三菱日立パワーシステムズを計画。事業総額は約45億円。実機に近いサイズの要素技術検証を実施することで、基盤技術をより確実な技術として発展させ、2035年頃の商用化を目指す。

次世代の発電効率は3割アップ、燃料費とCO2を減らす
15年後の2030年になっても、日本の電力の半分以上は火力発電に依存する。燃料費とCO2排出量を削減するためには、発電効率を引き上げるしかない。日本が世界に誇る石炭火力とLNG火力の最新技術を進化させれば、2030年までに現在の発電効率を3割以上も高めることが可能だ。
世界最高水準の石炭ガス化プロジェクト、熱効率を46％へ高める
日本が世界に誇る石炭火力発電の進化が続いている。NEDOとJ-POWERが共同で取り組んできた「石炭ガス化複合発電」では、現在の石炭火力発電で最高レベルの熱効率46％を達成できることを確認した。さらにCO2分離・回収技術や燃料電池を組み合わせた実証プロジェクトも始まっている。
安くてCO2も少ない「石炭ガス化複合発電（IGCC）」
火力発電の依存度が高まる中で、燃料費の安い石炭火力の割合が増えている。石炭火力はCO2の排出量が問題になるが、発電設備の熱効率を引き上げればCO2と燃料の両方を削減できる。「石炭ガス化複合発電（IGCC）」を採用すると、従来の発電方法と比べて熱効率が1.3倍以上になる。